miércoles, 16 de febrero de 2011

Efecto Venturi

Cuando el desnivel es cero, la tubería es horizontal. Tenemos entonces, el denominado tubo de Venturi, cuya aplicación práctica es la medida de la velocidad del fluido en una tubería. El manómetro mide la diferencia de presión entre las dos ramas de la tubería.
La ecuación de continuidad se escribe
v1S1=v2S2Que nos dice que la velocidad del fluido en el tramo de la tubería que tiene menor sección es mayor que la velocidad del fluido en el tramo que tiene mayor sección. Si S1>S2, se concluye que v1<v2.
La en la ecuación de Bernoulli con y1=y2

Como la velocidad en el tramo de menor sección es mayor, la presión en dicho tramo es menor.
Si v1<v2 se concluye que p1>p2 El líquido manométrico desciende por el lado izquierdo y asciende por el derecho
Podemos obtener las velocidades v1 y v2 en cada tramo de la tubería a partir de la lectura de la diferencia de presión p1-p2 en el manómetro.

Ejemplo:
Determinar la velocidad del agua en ambos tramos de la tubería, sabiendo que:
  • Radio del tramo izquierdo de la tubería, 20 cm.
  • Radio del tramo derecho de la tubería, 5 cm.
  • Medida de la diferencia de presión, 1275 Pa.
Los datos son:
S1=p (0.2)2 m2, S2=p (0.05)2 m2, r =1000 kg/m3, y  p1-p2=1275 Pa.
Empleando la expresión anterior, obtenemos el valor de v2=1.6 m/s. Calculamos v1 a partir de la ecuación de continuidad (v1S1=v2S2) obteniendo v1=0.1 m/s ó 10 cm/s.
Podemos comprobarlo en el programa interactivo introduciendo los siguientes datos:
  • Radio del tramo izquierdo de la tubería, 20 cm.
  • Velocidad del fluido en el tramo izquierdo, 10 cm/s
  • Diferencia de alturas entre los dos tramos, 0

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