Efecto VenturiEste artculo o seccin necesitareferenciasque aparezcan en unapublicacin acreditada, como revistas especializadas, monografas, prensa diaria o pginas de Internetfidedignas. Este aviso fue puesto el 23 de enero de 2013.Puedesaadirlaso avisaral autor principal del artculoen su pgina de discusin pegando:{{subst:Aviso referencias|Efecto Venturi}} ~~~~

Esquema del efecto Venturi.

Flujo en un tubo de Venturi.Elefecto Venturi(tambin conocido a veces como tubo de Venturi) consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye supresinal aumentar lavelocidaddespus 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. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del fsico italianoGiovanni Battista Venturi(1746-1822).El efecto Venturi se explica por elPrincipio de Bernoulliy elprincipio de continuidadde 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 laconservacin de la energa mecnica, si laenerga cinticaaumenta, la energa determinada por el valor de la presin disminuye forzosamente.ndice[ocultar] 1Aplicaciones del efecto Venturi 2Tubo de Venturi 3Vase tambin 4Enlaces externosAplicaciones del efecto Venturi[editar] 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 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 lasustentacinproducida en alas de aviones, este efecto realmente no puede explicar la sustentacin area, pues un perfil alar no acta como un tubo de Venturi acelerando las partculas de aire: las partculas son aceleradas debido a la conservacin de la energa (se explica mediante elprincipio de Bernoulli, en virtud del cual el aire adquiere mayor velocidad al pasar por la regin ms convexa del ala de un avin), la conservacin del momento (se utiliza la terceraley de Newtonpara su explicacin) y de la masa (se utilizan lasEcuaciones de Euler). Tambin intervienen otros efectos relacionados con la viscosidad de el aire que pueden ser explicados con lasEcuaciones de Navier-Strokes. 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. Motor: elcarburadoraspira el carburante por efecto Venturi, mezclndolo con el aire (fluido del conducto principal), al pasar por un estrangulamiento. Hogar: En los equipos ozonificadores de agua, se utiliza un pequeo tubo Venturi para efectuar una succin delozonoque se produce en un depsito de vidrio, y as mezclarlo con el flujo de agua que va saliendo del equipo con la idea de destruir las posiblesbacterias patgenasy de desactivar losvirusy otros microorganismos que no son sensibles a la desinfeccin concloro. Tubos de Venturi: Medida de velocidad de fluidos en conducciones y aceleracin de fluidos. Acuarofilia: En las tomas de bombas de agua o filtros, el efecto Venturi se utiliza para la inyeccin de aire y/oCO2. Neumtica: Para aplicaciones deventosasyeyectores. Cardiologa: El efecto Venturi se utiliza para explicar la regurgitacin mitral que se puede dar en lamiocardiopata hipertrfica, y que es causa de muerte sbita en deportistas. La explicacin es que el movimiento sistlico anterior (MSA) que realiza la valva anterior de la vlvula mitral, se produce porque la hipertrofia septal y el estrechamiento del tracto de salida provocan una corriente de alta velocidad sobre la v. mitral, que debido al efecto Venturi, succiona el extremo de la valva anterior contra el septo, que impide la salida de sangre, por lo que regurgita hacia la aurcula izquierda. Neumologa: El efecto Venturi se utiliza en mscaras para la administracin de concentraciones exactas deoxgeno, para controlar laFiO2; se denominan mscaras de Venturi o Ventimask. El oxgeno al 100% suministrado durante cierto periodo de tiempo es txico, por lo que se mezcla con aire externo cuya concentracin de oxgeno es del 21%, de modo que en funcin de la cantidad de aire que se mezcle con el oxgeno al 100%, la concentracin de oxgeno ser mayor o menor, normalmente se suministra entre un 26%-50%. El oxgeno puro al pasar por el conducto con un calibre menor, se produce el efecto Venturi, se genera una presin negativa que permite la entrada del aire procedente del exterior a travs de unos orificios circundantes, dependiendo del tamao de los orificios, entra ms o menos aire y por tanto menor o mayor concentracin de oxgeno que finalmente el paciente recibir. Odontologa: el sistema de aspiracin desalivaen losequipos dentalesantiguos utilizaban tubos finos Venturi. Ahora la aspiracin estmotorizada.Tubo de Venturi[editar]Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto Venturi. Sin embargo, algunos se utilizan para acelerar la velocidad de un fluido obligndole a atravesar un tubo estrecho en forma de cono. Estos modelos se utilizan en numerosos dispositivos en los que la velocidad de un fluido es importante y constituyen la base de aparatos como elcarburador.La aplicacin clsica de medida de velocidad de un fluido consiste en un tubo formado por dos secciones cnicas unidas por un tubo estrecho en el que el fluido se desplaza consecuentemente a mayor velocidad. La presin en el tubo Venturi puede medirse por un tubo vertical en forma de U conectando la regin ancha y la canalizacin estrecha. La diferencia de alturas del lquido en el tubo en U permite medir la presin en ambos puntos y consecuentemente la velocidad.Cuando se utiliza un tubo de Venturi hay que tener en cuenta un fenmeno que se denominacavitacin. Este fenmeno ocurre si la presin en alguna seccin del tubo es menor que la presin de vapor del fluido. Para este tipo particular de tubo, el riesgo de cavitacin se encuentra en la garganta del mismo, ya que aqu, al ser mnima el rea y mxima la velocidad, la presin es la menor que se puede encontrar en el tubo. Cuando ocurre la cavitacin, se generan burbujas localmente, que se trasladan a lo largo del tubo. Si estas burbujas llegan a zonas de presin ms elevada, pueden colapsar produciendo as picos de presin local con el riesgo potencial de daar la pared del tubo.

El TuboVenturiEltuboventuri.El TuboVenturilo crea el fsico e inventor italiano GiovanniBattistaVenturi(17461822), fue profesor enMdenay Pava, en Paris y Berna, ciudades donde vivi mucho tiempo, estudi teoras que se relacionan con el calor, ptica e hidrulica, en ste ltimo campo descubre el tubo que lleva su nombre,tuboventuri. Segn l, el tubo es un dispositivo para medir el gasto del fluido, es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia de presin que existe entre el lugar por donde entra la corriente y el punto,calibrablede mnima seccin del tubo, en donde su parte ancha final acta como difusor.DefinicinEl Tubo Venturi es un dispositivo que origina una prdida de presin al pasar por l un fluido. En esencia, consta de una tubera corta recta, o garganta, entre dos tramos cnicos. La presin vara en la proximidad de la seccin estrecha; as, al colocar un manmetro instrumento registrador en la garganta se mide la cada de presin y hace posible calcular el caudal instantneo.

El TuboVenturi.Este elemento primario de medida se inserta en la tubera como un tramo de la misma, se instala en todo tipo de tuberas mediante bridas de conexin adecuadas. ElVenturitiene una seccin de entrada de dimetro igual al dimetro de conduccin de la tuberaa la cual se conecta. La seccin de entrada conduce hacia un cono de convergencia angular fija, terminando en una garganta de un dimetro ms reducido, se fabrica exactamente segn las dimensiones que establece su clculo, la garganta se comunica con un cono de salida o de descarga con divergencia angular fija, cuyo dimetro final es habitualmente igual al de entrada. La seccin de entrada est provista de tomas de presin que acaban en unracordanular, cuyo fin es el de uniformar la presin de entrada. Es en este punto donde se conecta a la toma de alta presin del transmisor la conexin de la toma de baja presin se realiza en la garganta mediante un dispositivo similar, la diferencia entre ambas presiones sirve para realizar la determinacin del caudal. El tuboVenturise fabrica con materiales diversos segn la aplicacin de destino, el material ms empleado es acero al carbono, tambin se utiliza el latn, bronce, acero inoxidable, cemento, y revestimientos de elastmeros para paliar los efectos de la corrosin.El tuboVenturiofrece ventajas con respecto a otros captadores, como son:1. Menor prdida de carga permanente, que la producida por del diafragma y la tobera de flujo, gracias a los conos de entrada y salida.2. Medicin de caudales superiores a un 60% a los obtenidos por el diafragma para la misma presin diferencial e igual dimetro de tubera.3. ElVenturirequiere un tramo recto de entrada ms corto que otros elementos primarios.4. Facilidad para la medicin de flujo de lquidos con slidos en suspensin.El tuboventuriconsiste en una reduccin de la tubera, esto se logra con un tramo recto, un cono de entrada, la garganta y el cono de salida.El TuboVenturi.El tuboventurise recomienda en casos donde el flujo es grande y que se requiera una baja cada de presin, o bien, el fluido sea altamente viscoso, se utiliza donde se requiera el mximo de exactitud, en la medicin de fluidos altamente viscosos, y cuando se necesite una mnima cada de presin permanente, el tuboventuries difcil de construir y tiene un costo ms alto que otros elementos primarios, su diseo consiste en una seccin recta de entrada del mismo dimetro que la tubera, ah se conecta la toma de alta presin, despus contiene una seccin cnica convergente que va disminuyendo poco a poco y transversalmente la corriente del fluido, se aumenta la velocidad al disminuir la presin, el diseo adems consiste de una garganta cilndrica, se coloca ah la toma de baja presin, en esta rea el flujo no aumenta ni disminuye, el tuboventuritermina con un cono divergente de recuperacin, aqu la velocidad diminuye y se recupera la presin, recupera hasta un 98% de presin para una relacin beta del 0.75.Generalmente los tubosVenturise utilizan en conducciones de gran dimetro, de 12" en adelante, ah las placas de orificio producen prdidas de carga importantes y no se consigue una buena medida, elventurise utiliza en conductores de aire humos con conductos nocilindricos, en tuberas de cemento grandes, para conduccin de agua, etc. Segn la naturaleza de los fluidos de medida, se requieren modificaciones en la construccin del tuboVenturicomo son: eliminacin de los anillos de ecualizacin, inclusin de registros de limpieza, instalacin de purgas, etc. En el corte transversal se aprecian los anillos circulares que rodean el tuboVenturien los puntos de medida. Esos anillos huecos conectan el interior del tubo mediante orificios en nmero de cuatro ms, espaciados uniformemente por la periferia. El fluido, al circular, pasa por estos orificios y por el anillo donde se encuentran los racores que se conectan al transmisor.TuboVenturi

Tubo de Venturi1 EnunciadoEltubo de Venturise utiliza para medir la velocidad de un fluido incompresible. Consiste en un tubo con un estrechamiento, de modo que las secciones antes y despus del estrechamiento sonA1yA2, conA1>A2. En cada parte del tubo hay un manmetro, de modo que se pueden medir las presiones respectivasp1yp2. Encuentra una expresin para la velocidad del fluido en cada parte del tubo en funcin del rea de las secciones, las presiones y su densidad.2 Solucin

La ley de conservacin de la masa establece que en un flujo estacionario toda la masa que entra por un lado de un recinto debe salir por otro, lo que implica que la velocidad debe ser mayor en la parte ms estrecha del tubo

Por otro lado, la ley de Bernouilli establece que para dos puntos situados en la misma lnea de corriente se cumple

Si los dos puntos se encuentran a la misma altura la presin hidrosttica es la misma para ambos, por lo que

Reordenando trminos

Sustituimos la ecuacin de conservacin de la masaAnlogamente

y el flujo volumtrico es

Si la diferencia de presiones se mide a partir de la diferencia de altura en dos manmetros, esto queda

MEDIDORES DE CAUDALTUBO VENTURIQU ES Y CMO FUNCIONA?Para medir el gasto que circula en un conducto se utilizan varios procedimientos. Cuando el conducto es un tubo, es frecuente utilizar lo que se llamamedidor de agua deVenturi.Este medidor reemplaza la medida del gasto por la medida de una diferencia de presiones. El medidor deVenturiconsiste en dos troncos de cono unidos por un tubo y ste a su vez esta conectado a la conduccin por otro tubo, este tubo contiene mercurio y constituye un manmetro diferencial que determina la diferencia de presiones entre esos dos puntos.Por lo general es una pieza fundida formada por una porcin corriente arriba del mismo tamao que la tubera, forrada de bronce y provista de un anillo piezomtrico para medir la presin esttica; una regin cnica convergente; una garganta cilndrica forrada de bronce y provista de otro anillo piezomtrico; y una seccin cnica gradualmente divergente forrada de bronce, la cual desemboca en una seccin cilndrica del tamao de la tubera. Un manmetro diferencial est conectado a los dos anillos piezomtricos. El tamao del medidorVenturise da con el dimetro de la tubera y la garganta; por ejemplo, un medidorVenturide 6 * 4 in puede ser instalado en una tubera de 6 y tiene una garganta de 4. Para obtener resultados adecuados el medidorVenturidebe ser precedido al menos por una longitud de 10 dimetros de tubera recta. En el flujo de la tubera a la garganta la velocidad aumenta mucho y la presin disminuye en forma correspondiente. Se demuestra que la magnitud de la descarga para flujo incompresible es funcin de la lectura del manmetro.Las presiones en la seccin corriente arriba y en la garganta sonpresiones realesy las velocidades de la ecuacin de Bernoulli sonvelocidadestericas.Si se consideran prdidas en la ecuacin de energa entonces lasvelocidades sern reales.FRMULASEn el caso de la hidrulica en donde se tiene en cuenta las prdidas por friccin, lo ms conveniente es desarrollar una ecuacin que las contenga.Despus de hacer unos clculos y unas simplificaciones se puede llegar a las siguientes ecuaciones que hacen ms prctica y rpida la resolucin decierto tipo de problemas.Q = K ( 12.6 h Hf)1/2K = SE[ 2 g / (( dE/ dG)4 1)]1/2SE= 0.7854 * dE2dG= Dimetro en la gargantadE= Dimetro en la tubera de conduccinh = Diferencia de nivel en el manmetro ( se expresa en metro de mercurio)Hf= Prdidas por frotamiento ( se expresa en m )Es prudente tener en cuenta que esta ecuacin se trabaja en el sistema internacional ( m, s ) y que el lquido manomtrico es el mercurio. Las prdidas de friccin se reportan en unidades de longitud ( m ) puesto que se tratan como una disminucin en la cabeza de presin. Esta ecuacin se trabaja para flujo incompresible. La descarga depende de la diferencia manomtrica sin importar la orientacin del medidor deVenturi; no es relevante si el medidor est colocado horizontal, vertical o inclinado.PRINCIPALES PROBLEMASA continuacin se presentan dos problema para ilustrar mejor el uso de estas ecuaciones:DETERMINACIN DE CAUDALUn medidor de agua deVenturique tiene un dimetro de 4 en la garganta, est instalado en una tubera de conduccin de 12. En el manmetro diferencial la columna de mercurio sube hasta marcar una diferencia de nivel de 33 cm, habiendo una prdida por 0.28 m. cunto vale el gasto en el medidor ?Solucin:Como datos se tiene:dG= 4 pulgadasdE= 12 pulgadash = 0.33 m HgHf= 0.28 mSe calcula primero el valor de la constante K:K = SE[ 2 g / (( dE/ dG)4 1)]1/2Se tiene : dE/ dG= 12 / 4 = 3Sustituyendo:(19.6 / (81 1))1/2= 0.495Por otro lado:SE= 0.7854 * dE2= 0.073 m2K = 0.073 * 0.495 = 0.036112.6 h = 12.6 * 0.33 = 4.158 ; ( 4.158 0.28)1/2= 1.97Por lo tanto :Q = 0.0361 * 1.97 = 0.0711 m3/ s = 71.1 lt / sDETERMINACIN DE PRDIDAS POR FRICCINUn medidor de agua deVenturique tiene un dimetro de 4 en la garganta, est instalado en una tubera de conduccin de 16. En el manmetro diferencial la columna de mercurio sube hasta marcar una diferencia de nivel de 42 cm, habiendo un gasto de 0.080m3/ s. cunto vale la prdida por friccin en el medidor ?Solucin:Como datos se tiene:dG= 4 pulgadasdE= 16 pulgadash = 0.42 m HgQ =0.080 m3/ sSe calcula primero el valor de la constante K:K = SE[ 2 g / (( dE/ dG)4 1)]1/2Se tiene : dE/ dG= 16 / 4 = 4Sustituyendo:(19.6 / (256 1))1/2= 0.277Por otro lado:SE= 0.7854 * dE2= 0.130 m2K = 0.130 * 0.277 = 0.036012.6 h = 12.6 * 0.42 = 5.292Por lo tanto :Q = K ( 12.6 h Hf)1/2;Hf= 12.6 h (Q / K)2Hf= 5.292 4.938 =0.354 mBIOGRAFAGIOVANNI BATTISTA VENTURIFsico italiano ( Bibiano 1746 Reggio Emilia 1822). Profesor en Mdena y Pavia. En 1813 se dedico a las investigaciones de fsica. En este mbito se ocup en particular de los colores y varias cuestiones de ptica, no obstante, es singularmente reconocido por sus estudios en el campo de la hidrulica.Mostr en 1797 que la contraccin del flujo a la entrada de un tubo cilndrico, ocasionaba: reduccin local de la presin y generacin de remolinos. El reemplazo del cilindro por dos secciones cnicas, la cual llam tobera de conos divergentes y que luego sera llamada como tubo venturi en su honor, elimina los remolinos y por lo tanto incrementa el flujo.GRFICOSTuboventuri

Tubo venturi