Tubo de venturi tubo de pitot
Tubo de venturi tubo de pitot10/24/2014HIDRAULICA BASICA
TuboVenturiEl 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 disminuye 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, el venturise 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 o 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 PitotEl tubo de Pitot, inventado por el ingeniero y
fsico francsHenri Pitoten el ao1732.Henri Pitot fue el primero en
medir la rapidez del agua en elro Senautilizando el tubo pitot,
aparato de su invencin que ms adelante se adapt a los aviones para
medir su rapidez en al aire.Es un medidor de flujo. Son
instrumentos sencillos, econmicos y disponibles en un amplio margen
de tamaos.Es uno de los medidores ms exactos para medir la
velocidad de un fluido dentro de una tubera.Su instalacin
simplemente consiste en un simple proceso de ponerlo en un pequeo
agujero taladrado en la tubera.El tubo Pitot tiene seccin circular
y generalmente doblado en L. Consiste en un tubo de pequeo dimetro
con una abertura delantera, que se dispone contra una corriente o
flujo de forma que su eje central se encuentre en paralelo con
respecto a la direccin de la corriente para que la corriente choque
de forma frontal en el orificio del tubo.Expresin de PitotEn el
punto (1) del esquema, embocadura del tubo, se forma un punto de
estancamiento, la velocidad all (v1) es nula, y la presin segn
laecuacin de Bernoulliaumenta hasta: P1/p = Pt/p = Po/p + Vo2/2 por
lo tanto: Pt = Po + p. 1/2Vo2 Siendo: v0 y p0 = presin y velocidad
de la corriente imperturbada. pt = presin total o de estancamiento.
Aplicando la misma ecuacin entre las secciones (1) y (2),
considerando quev1 = v2 = 0, se tiene:y1 + P1/pg = y2 +
P2/pgSiendo: y2 - y1 = L (lectura en el tubo piezomtrico)luego
queda la llamada expresin de Pitot. Pt = p.g.L
Aplicacin en manmetros del tubo de PitotLosmanmetrosde tubo de
Pitot es un instrumento elemental para la medicin de velocidades de
flujo de gases o de aire en canales. Los manmetros de tubo de Pitot
son una derivacin de los clsicos tubosPrandtl, una combinacin de
tubo de Pitot para medir la presin total y una sonda de medicin de
la presin esttica. Estrechamente relacionados con los manmetros
surgen losanemmetrospara medir velocidades de flujo. La ventaja de
los manmetros de tubo de Pitot frente a otros mtodos de medicin
consiste en el hecho de que un orificio relativamente pequeo sobre
la pared del canal en las zonas ms importantes del recorrido es
suficiente para realizar en cualquier momento una medicin rpida de
la velocidad de flujo. Adems, podr utilizarlos a altastemperaturasy
a velocidades de flujo muy elevadas (hasta 120 m/s dependiendo del
modelo).Un tubo de Pitot o tubo de remanso opera segn las bases de
la dinmica de fluidos y es un ejemplo clsico para la aplicacin
prctica de las ecuaciones de Bernoulli. Un tubo de remanso es un
tubo abierto en la parte delantera que se dispone contra una
corriente de forma que su eje central se encuentre en paralelo con
respecto a la direccin de la corriente para que la corriente choque
de forma frontal en el orificio del tubo. La parte trasera se fija
a un manmetro. Estos aparatos pueden ser recalibrados para
garantizar una precisin continua, adems pueden ir acompaados de
certificados de calibracinISOLos datos recogidos por estos
manmetros pueden ser transmitidos al PC, mediante uncable de
RS-232, de manera rpida y sencilla. Estos manmetros llevan
certificado de calibracin de fbrica, pero tambin se puede solicitar
lacalibracin DIN ISO(calibracin de laboratorio, incluido
certificado de revisin).
ConclusinEl efecto Venturi se trata de que un caudal de agua, al
pasar por un canal de menor dimetro, aumenta la velocidad, y a la
vez disminuye la presin dentro del canal. La presin disminuye por
la conservacin de la energa, porque la energa cintica aumenta,
entonces el caudal ejerce una fuerza hacia el permetro del canal,
para liberarse de la energa extra, y por eso la presin dentro del
canal disminuye. En general, nos podemos referir no solo al agua
sino que a cualquier fluido, y a distintas formas de canalLas
aplicaciones son las siguientes:- Aeronutica- Motores- Equipos
ozonificadores de agua- Tubos de Venturi
El tubo de Pitot se utiliza para calcular la presin que ejerce
un fluido en un punto de una tubera y mediante esto conocer la
velocidad del fluido ene ste punto, como la velocidad del fluido se
considera constante, mientras no haya cambios del dimetro en la
tubera, por medio del rea se puede conocer el gasto volumtrico y
con ayuda de la densidad se puede saber tambin el gasto masivo.
Ambos en base a la ecuacin de Bernoulli, que dice lo siguiente
(v^2 /2g) +y +(P/g) = constante
donde:v = velocidad del fluido en la seccin en cuesting =
aceelracin de gravedady = altutaP = presin en la seccin en cuestin
= densidad
Hidrulica BsicaJairo Y. Alvarado SilvaRafael Moreno LermaLuis F.
Montes GarcaJos de Jess Rodrguez Garza
