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Instituto Politcnico Nacional

ESIME Ticomn

Prctica No. 3

TUBO VENTURI

Materia:

Lab. de Dinmica de fluidos

Integrantes:

Carren Carrera Genaro Flores Prez Arturo Gallegos Rojas Alan Donovan Hernndez Hernndez Marco Antonio

Lindero Huerta Jorge Luis

Grupo:

4AM2

ALUMNO:

SIRNES NUEZ JULIO CESAR

GRUPO:

3SM1

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Fecha de entrega:

02/10/2012

OBJETIVO

Medir la velocidad del viento en las diferentes secciones de un tubo Venturi, aplicando la ecuacin de continuidad y el teorema de Bernoulli.

EQUIPO Y MATERIAL

Tobera de 10 cm., de dimetro Tubo Venturi 2 boquillas para Tubo Venturi Generador de viento 1 soporte Manmetro diferencial

MARCO TERICO

El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la seccin disminuye, necesariamente la velocidad aumenta tras atravesar esta seccin. Por el teorema de la conservacin de la energa mecnica, si la energa cintic aumenta, la energa determinada por el valor de la presin disminuye forzosamente.

Consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presin al aumentar la velocidad despus de pasar por una zona de seccin menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiracin

del fluido que va a pasar al segundo conducto.

En la figura 1 se muestra un esquema que sirve para entender el efecto, se trata del llamado tubo Venturi que como puede apreciarse tiene en el centro un estrechamiento. Por el dispositivo circula un flujo, que en la seccin mayor A1 tiene una velocidad 1, menor que la velocidad 2 en la seccin del estrechamiento. Los dos tubos perpendiculares colocados en ambas secciones, dan el valor de la presin en cada zona en forma de altura del fluido, note que en la zona del estrechamiento la presin es menor que en la seccin amplia del tubo. Y la diferencia est acotada como h.

ACTIVIDADES

1. Determinacin de las condiciones ambientales

Figura No.1

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Se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de iniciar y al finalizar los experimentos, anotando los valores en la siguiente tabla:

Inicial Final Promedio

T ambiental [C] 20.1 21 20.55

P. baromtrica

[mmHg] 592.04 592 592.02

Humedad relativa [%] 81 80 80.5

Con los valores promedio obtenidos se calcul la densidad promedio del aire en el laboratorio:

Simbologa:

Pcorr.=Pz= presin corregida

Pb.= presin baromtrica

Ps= presin de saturacin

Pv= presin de vapor

Hr= Humedad relativa (promedio)

T= temperatura (promedio)

g= gravedad

R= cte

V=velocidad

q= presin dinmica

Clculo de presin corregida:

Pcorr.= 590.0394mmHg

Clculo de presin de saturacin:

Ps= 50.1867

Clculo de presin de vapor:

Clculo de la densidad del aire:

Pz= 592.02 mmHg =

Densidad del aire: 0.9270 kg/m3

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2. Medicin de la presin esttica y determinacin de la velocidad del viento en 7 secciones de un tubo Venturi.

Se recomienda:

No utilizar un alto valor de rpm en el generador de viento.

INICIAL

RANGO (260-280)

PRUEBA

CUESTIONARIO

1. Explique 5 aplicaciones prcticas del tubo Venturi?

R= Hidrulica: La depresin generada en un estrechamiento al aumentar la velocidad del fluido, se utiliza frecuentemente para la fabricacin de mquinas que proporcionan aditivos en una

DIAMETRO

DE LA

SECCION EN

m

REA DE LA

SECCIN EN m^2

PRESIN

ESTTICA

PN N/m^2

PRESIN ESTTICA

PN Kg/m^2

P

Kg/m^

2

VELOCIDAD DEL

VIENTO VN**

m/s

0.1 0.007854 99 10.09174312 0.4077

47197 1.295506373

0.09 0.00636174 95 9.683995923 7.0336

39144 2.381565708

0.065 0.003318315 26 2.650356779 30.173

29256 13.13429606

0.06 0.00282744 -270 -27.52293578

-

23.445

46381

15.4145558

0.065 0.003318315 -40 -4.077471967 23.445

46381 11.57776857

0.09 0.00636174 -35 -3.567787971 0.5096

83996 0.641095938

0.1 0.007854 -15 -1.529051988 2.0387

35984 2.896840315

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conduccin hidrulica. Es muy frecuente la utilizacin de este efecto "Venturi" en los mezcladores del tipo Z para aadir espumgeno en una conduccin de agua para la extincin.

Aeronutica: Aunque el efecto Venturi se utiliza frecuentemente para explicar la sustentacin producida en alas de aviones el efecto Venturi por s solo no es suficiente para explicar la sustentacin area. En la sustentacin intervienen adems el principio de Bernoulli en virtud del cual el aire adquiere mayor velocidad al pasar por la regin ms convexa del ala de un avin. La tercera ley de Newton est tambin involucrada en este principio. Adems, se utiliza este tubo para proveer succin a los instrumentos que trabajan con vaco, (Coordinador de giro, Horizonte artificial, etc.) en los aviones que no estn provistos de bombas mecnicas de vaco.

Airsoft: Las rplicas usadas en ste juego suelen incluir un sistema llamado HopUp que provoca que el baln sea proyectado realizando un efecto circular, lo que aumenta el alcance efectivo de la rplica.

Odontologa: el sistema de aspiracin de saliva en los equipos dentales antiguos utilizaban tubos finos Venturi. Ahora la aspiracin est motorizada.

Neumtica: Para aplicaciones de ventosas y eyectores.

2. Demuestre la ecuacin 6 y 7.

R= Aplicando la ec. de Bernoulli a las secciones 1 y 2 se tiene:

(1)

Y recordando la ec. de continuidad:

(2)

Despejando de la ec. 2 y sustituyendo en la ec. 1 se tiene:

(3)

Despejando como:

(4)

Siempre que y

(6)

Para el caso del valor de la velocidad en la garganta del tubo se tiene:

(7)

3. Por qu se considera casi-unidimensional al flujo dentro del tubo Venturi?

R= Este flujo se puede considerar unidimensional ya que el vector velocidad solo depende de una variable espacial, despreciando los cambios de velocidad transversales a la direccin principal del flujo.

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4. Se tiene un tubo Venturi en un flujo de aire con condiciones de atmosfera estndar a 5000 ft de altitud. El tubo tiene una relacin de secciones garganta/entrada igual a 0.8. Si la diferencia de presiones entre estas dos secciones es igual a 7 lb/ft2, calcule la

velocidad del flujo a la entrada del tubo.

R=

5. Se tiene un tubo Venturi con un pequeo orificio en la garganta este orificio se conecta por medio de una manera a un manmetro. Determine la lectura del manmetro cuando el tubo Venturi se coloca en un flujo de aire de 90 m/s. El tubo Venturi tiene una relacin de secciones garganta/entrada a 0.85. (Consideren atmosfera estndar al nivel del mar).

R=

Tenemos que:

Por lo que la diferencia de presiones obtenida es la siguiente:

BIBLIOGRAFA

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articulos

es/medidores/tuboventuri/tuboventuri.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Venturi