Tubo Venturi - ejemplos claros y precisos teoria PDF

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Tubo Venturi El tubo Venturi es una construcción soldada de sección circular de acero estándar o de alto grado. Esta tubería se llamó así en honor del científico italiano J. Venturi. El propósito de una tubería es medir la velocidad o el caudal de líquidos y gases. Esta tubería tiene una garganta, que se incluye en la brecha en la tubería y tiene la menor pérdida de presión entre los medidores de flujo, lo que restringe el flujo.

El diseño del tubo Venturi (tubo de rociado) es un tubo vertical montado sobre una pinza (en casos raros puede ser horizontal). En el pellizco, el gas se humedece abundantemente de las boquillas con agua, y su velocidad aumenta significativamente (2.5-3.5 veces):



Los chorros de agua se dirigen perpendicularmente al flujo de gas.

A veces, la abrazadera puede ser de forma rectangular, y las boquillas



están ubicadas en su lado largo, lo que permite reducir la altura de los chorros de agua. 

La purificación de gases puede alcanzar un grado de 20 a 100 mg /m 2 y sus fluctuaciones no se ven afectadas por el contenido de polvo inicial.



La eficiencia de limpieza en el tubo Venturi depende de factores tales como el consumo de agua (se recomienda 0.6–0.7 l /nm 3 ) y la velocidad gas en movimiento en la garganta (mayor velocidad mejora la limpieza).



El tamaño de pellizco varía de 450 a 600 mm;



La capacidad puede alcanzar 180,000 m3/h. El diseño del tubo Venturi incluye un cono de entrada , una parte central cilíndrica (garganta) y un cono de salida (difusor). El cono de entrada y el cuello están equipados con cámaras de promedios anulares con dispositivos que bajan el agua en la parte inferior, lo que permite igualar la presión en la periferia. En el caso de que el diámetro de la tubería sea mayor que el diámetro final del difusor, la tubería se llama corta, y en el caso de diámetros iguales, se llama larga. De acuerdo con el paso condicional del cuello, también hay un cuello procesado y no tratado. Para la selección de la presión en la entrada y en la salida son los orificios hechos en la pared de la tubería. El número de orificios es de cuatro o más, dependiendo del diámetro del tubo. “En el caso de un pasaje condicional grande, se recomienda conectar los orificios mediante una conexión anular”. Los tubos Venturi se utilizan en tuberías con un diámetro de 50-1400 mm. La relación entre la sección transversal del cuello y la sección transversal de la tubería está en el rango entre 0.1 y 0.6. Durante el funcionamiento de las tuberías

Venturi, la pérdida de presión puede ser de 5 a 20%, y el error de medición es de 2 a 10%.

Características del Tubo Venturi



Aptos para medición de caudal de líquidos, gases y vapor de agua



Exactitud ≤ ±0,5 % del caudal efectivo



Repetitividad de la medición 0,1 %



Pérdida mínima de presión en la familia de los elementos de flujo primarios



Calibración previa a petición de cliente

ECUACIONES BERNOULLI Y EL TUVO VENTURI

ECUACIÓN BERNOULLI La ecuación de Bernoulli, se puede considerar como una apropiada declaración del principio de la conservación de la energía para el flujo de fluidos. El comportamiento cualitativo que normalmente evocamos con el término “efecto de Bernoulli”, es el descenso de la presión del líquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. Este descenso de presión por un estrechamiento de una vía de flujo puede parecer contradictorio, pero no tanto cuando se considera la presión como una densidad de energía. En el flujo de alta velocidad a través de un estrechamiento, se debe incrementar la energía cinética, a expensas de la energía de presión.

ECUACION TUVO VENTURI Una aplicación importante del teorema de Bernoulli es llamado contador de Venturi, que consiste en un tubo horizontal al cual se ha hecho un estrechamiento en forma gradual, cuya aplicación práctica es la medida de la velocidad del fluido en una tubería.

Como el tubo es horizontal, las alturas h, y h2 son iguales. En el punto 2 la velocidad del líquido es mayor que la velocidad en el punto 1.

Ahora bien, si aplicamos el Teorema de bernoulli entre los puntos 1 y 2. Concluiremos que la presión P1 es mayor que P2.

Por esa razón el líquido manométrico desciende por el lado izquierdo y asciende por el derecho (Figura @)

Ecuación de Bernoulli:

De la ecuación de continuidad, tenemos que:

Reemplazando en la ecuación de Bernoulli.

Reordenando los términos, se tiene:

Despejando convenientemente tendremos la siguiente ecuación:

Análogamente se puede demostrar que:

El Efecto Venturi nos dice que la presión de un fluido aumenta en las zonas de mayor sección y disminuye en los más estrechos. Funcionamiento de un tubo de venturi En el Tubo de Venturi el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de la sección angosta llamada garganta, donde disminuye la presión del fluido. Después se expande el flujo a través de la porción divergente al mismo diámetro que la tubería principal. En la pared de la tubería en la sección 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos sección 2, se encuentran ubicados ramificadores de presión. Estos ramificadores de presión se encuentran unidos a los dos lados de un manómetro diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la diferencia de presión p1 – p2. Por supuesto, pueden utilizarse otros tipos de medidores de presión diferencial.

La ecuación de la energía y la ecuación de continuidad pueden utilizarse para derivar la relación a través de la cual podemos calcular la velocidad del flujo. Utilizando las secciones 1 y 2 en la formula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones:

Q = A1v1 = A2v2 2 Estas ecuaciones son válidas solamente para fluidos incomprensibles, en el caso de los líquidos. Para el flujo de gases, debemos dar especial atención a la variación del peso específico g con la presión. La reducción algebraica de las ecuaciones 1 y 2 es como sigue:

(1)

Pero

. Por consiguiente tenemos,

(3) Se pueden llevar a cabo dos simplificaciones en este momento. Primero, la diferencia de elevación (z1-z2) es muy pequeña, aun cuando el medidor se encuentre instalado en forma vertical. Por lo tanto, se desprecia este término.

Segundo, el termino hl es la perdida de la energía del fluido conforme este corre de la sección 1 a la sección 2. El valor hl debe determinarse en forma experimental. Pero es más conveniente modificar la ecuación (3) eliminando h1 e introduciendo un coeficiente de descarga C:

(4) La ecuación (4) puede utilizarse para calcular la velocidad de flujo en la garganta del medidor. Sin embargo, usualmente se desea calcular la velocidad de flujo del volumen.

Puesto que

, tenemos:

(5) El valor del coeficiente C depende del número de Reynolds del flujo y de la geometría real del medidor. La figura 2 muestra una curva típica de C versus número de Reynolds en la tubería principal.

La referencia 3 recomienda que C = 0.984 para un Tubo Vénturi fabricado o fundido con las siguientes condiciones:

(en la tubería principal)

Donde

se define como el coeficiente del diámetro de la garganta y el diámetro

de la sección de la tubería principal. Esto es,

. Para un Tubo Vénturi

maquinado, se recomienda que C = 0.995 para las condiciones siguientes:

(en la tubería principal)...