Efecto venturi

El efecto Venturi es la caída de presión cuando un líquido o gas fluye a través de una parte restringida de una tubería. Este efecto lleva el nombre del físico italiano Giovanni Venturi (1746-1822).

Justificación

El efecto Venturi es consecuencia del funcionamiento de la ley de Bernoulli , que corresponde a la ecuación de Bernoulli, que determina la relación entre la velocidad v de un líquido, la presión p en él y la altura h , a la que se encuentra el elemento considerado del líquido se encuentra, por encima del nivel de referencia:

h+{\frac {v^{{2}}}{2g}}+{\frac {p}{\rho g}}={\text{const}}),

donde es la densidad del líquido y es la aceleración de caída libre . $\rho$ $gramo$

Si la ecuación de Bernoulli se escribe para dos secciones de flujo, entonces tendremos:

{\frac {v_{{1}}^{{2}}}{2}}+gh_{{1}}+{\frac {p_{{1}}}{\rho }}={\frac { v_{{2}}^{{2}}}{2}}+gh_{{2}}+{\frac{p_{{2}}}{\rho }}

Para un flujo horizontal, los términos medios en los lados izquierdo y derecho de la ecuación son iguales entre sí y, por lo tanto, se cancelan y la igualdad toma la forma:

{\frac {v_{{1}}^{{2}}}{2}}+{\frac {p_{{1}}}{\rho }}={\frac {v_{{2}}^ {{2}}}{2}}+{\frac {p_{{2}}}{\rho}},

es decir, con un flujo horizontal constante de un fluido ideal incompresible en cada una de sus secciones, la suma de las presiones piezométrica y dinámica será constante. Para cumplir esta condición, en aquellos lugares del flujo donde la velocidad promedio del fluido es mayor (es decir, en secciones estrechas), su cabeza dinámica aumenta y la cabeza hidrostática disminuye (y por lo tanto la presión disminuye).

Aplicación

El efecto Venturi se observa o utiliza en los siguientes objetos:

en bombas de chorro hidráulico , en particular en camiones cisterna para productos de la industria petrolera y química;
en mecheros que mezclan aire y gases combustibles en parrillas , cocinas a gas , mecheros Bunsen y aerógrafos ;
en tubos Venturi - elementos de estrechamiento de caudalímetros Venturi ;
en caudalímetros Venturi ;
en aspiradores de agua del tipo eyector , que crean pequeños vacíos utilizando la energía cinética del agua del grifo;
atomizadores (rociadores) para rociar pintura, aromatización de agua o aire.
carburadores , en los que se utiliza el efecto Venturi para introducir gasolina en la corriente de aire de entrada de un motor de combustión interna ;
en limpiadores automáticos de piscinas que utilizan la presión del agua para recoger sedimentos y escombros;
en máscaras de oxígeno para oxigenoterapia, etc.
en la industria automotriz, en particular en los autos de carreras, para crear carga aerodinámica utilizando un fondo perfilado (ver efecto suelo )

Medida de caudal

El efecto Venturi se puede utilizar para medir el caudal volumétrico . $q$

Porque

{\begin{casos}Q=v_{1}A_{1}=v_{2}A_{2}\\p_{1}-p_{2}={\frac {\rho }{2))(v_ {2}^{2}-v_{1}^{2}){\text{,}}\end{casos}}

después

Q=A_{1}{\sqrt {{\frac {2\left(p_{1}-p_{2}\right)}{\rho \left(\left({\frac {A_{1)){ A_{2}}}\right)^{2}-1\right)}}}}=A_{2}{\sqrt {{\frac {2\left(p_{1}-p_{2}\right )}{\rho \left(1-\left({\frac {A_{2}}{A_{1}}}\right)^{2}\right))))}}{\text{.} }

dónde

A_{1}

y son las áreas de la sección transversal de los flujos, respectivamente, en las partes ancha y estrecha del flujo;

A_{2}

p_{1}

y son las presiones en las partes ancha y estrecha del flujo, respectivamente.

p_{2}

Véase también

Boquilla Laval

Enlaces

diccionarios y enciclopedias	Britannica (en línea)