Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (2024)

Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (1)
¿Qué tal lectores? después de haber aprendido las bases del principio de Bernoulli , es momento de conocer varios instrumentos, aplicaciones físicas, y temas derivados de dicho aporte en la hidrodinámica de la Física, y hoy hablaremos sobre eltubo de Venturi o también conocido como medidor de Venturi, pues bien el tubo de Venturi es un instrumento que se usa para medir la rapidez que posee un flujo de un fluido incompresible en alguna tubería. Normalmente a la parte más angosta del tubo se le conoce como garganta.
Éste efecto Venturi posee muchas aplicaciones que son destinadas tanto para líquidos como para gases. Por citar un ejemplo; en el carburador de un automóvil se utiliza dicho principio en el que se mezcla tanto vapor de gasolina y aire. ¿cómo se aplica?; pues bien, cuando el aire pasa a través de un espacio muy angosto hacía los cilindros, éste origina un área de presión baja a razón de que la velocidad aumenta. Con esto la presión disminuye y evita que el combustible llegue a la columna de aire, donde finalmente se vaporiza rápidamente. Recordemos que en principio debemos entender que la presión disminuye conforme la velocidad aumenta. 😎
Bien, ¿todo correcto hasta aquí? , esperemos que si. Ahora es momento de ver el Tubo de Venturi.
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (2)
Si analizamos la imagen vamos a poder observar varios conceptos, entre ellos las variables de presión, velocidad y área. Nos damos cuenta que mientras hay un estrechamiento del área en el punto dos, la presión disminuye y la velocidad aumenta. Pero también analizamos que el tubo posee una posición horizontal, esto hace que la altura de alguna u otra forma sea despreciable para nuestros próximos cálculos.

Fórmula del Tubo de Venturi

Bien, vamos a encontrar la ecuación para el Tubo de Venturi, a partir de los conocimientos básicos de la Principio de Bernoullipara ello vamos a escribir la ecuación de Bernoulli.
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Como dijimos anteriormente, en el tubo horizontal de Venturi las alturas son exactamente las mismas, por lo cual en nuestra nueva ecuación, la vamos a ignorar. Por lo que la gravedad por la altura en ambos lados las quitamos, quedando así.
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Agrupando los términos:
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Para no seguir escribiendo al 2 en el denominador del segundo miembro, vamos a multiplicar ambos miembros por dos.
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Recordemos que la densidad será de un líquido, y no intervendrán más de uno, entonces podemos decir que:
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (7) –> Ecuación (1)
Bien, por aquí todo sin problemas. Ahora es momento de utilizar nuestra ecuación del Gasto, ¿no sabes qué es el gasto? en nuestro blog ya hablamos del gasto, y también haremos uso de la ecuación de continuidad. Así que tomando datos de ambos conceptos.
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O sea que:
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Vamos a despejar a V2, suponiendo que lo que queremos calcular es la velocidad inicial del fluido.
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Vamos a sustituir ello en la Ecuación 1, quedando así:
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Factorizando a v1
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Despejando a v1
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Sacando raíz cuadrada en ambos miembros, tenemos que:
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Muchos libros, consideran hasta este punto la fórmula para el tubo de Venturi , sin embargo vamos a reducir más la fórmula.
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Vamos a resolver la resta de fracciones que tenemos en el denominador con las áreas, de ahí sacaremos al denominador común.
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Aplicando la ley de la torta, vamos a tener lo siguiente.
Por la propiedad de los radicales, sino sabes como resolver radicales aquí lo explicamos.
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Qué vendría a ser nuestra fórmula 😀
Ahora es momento de practicar.

Ejercicios Resueltos del Tubo de Venturi

Problema 1.Un tubo de venturi en su parte más ancha posee un diámetro de 0.1524 m y una presión de 4.2 x10^4 N/m^2 . En el estrechamiento , el diámetro es de 0.0762 m y la presión es de 3×10^4 N/m^2 . ¿Cuál es la magnitud de la velocidad inicial del agua que fluye a través de la tubería?
Solución:Analicemos primeramente nuestros datos:
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (19)
Esta es la fórmula que usaremos:
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (20)
Para no confundirnos, es mejor resolver primero lo que tenemos en el numerador dentro de la raíz, y después lo del denominador, es decir:
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Después el denominador, no sin antes calcular las áreas por separado.
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Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (23)
Ahora si calculamos el denominador:
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (24)
Entonces sustituyendo nuestros datos:
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (25)
Qué sería nuestra velocidad inicial.
Problema 2.-En la parte más ancha de un tubo de Venturi hay un diámetro de 10.16 cm y una presión de 3×10^4 N/m^2 . En el estrechamiento del tubo, el diámetro mide 5.08 cm y tiene una presión de 1.9×10^4 N/m^2.
a) Calcule la velocidad inicial del agua que fluye a través de la tubería.
b) ¿Cuál es el gasto?
c) ¿Cuál es el flujo?
Solución:Nuevamente tenemos un problema con las características iniciales del problema 1, por lo que lo más recomendable es recopilar nuestros datos, así que colocamos:
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (26)
Posteriormente, vamos a convertir los diametros a área, lógicamente tenemos que usar la unidad de longitud en metros, y no en centímetros, esto es muy importante.
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Ahora calculemos las áreas.
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Ahora nuevamente como el ejercicio anterior, calculemos por separado lo del numerador y denominador que están dentro de la raíz cuadrada.
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Ahora el denominador
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Es momento de calcular nuestra velocidad inicial.
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Qué sería nuestra velocidad inicial, que es lo que nos pide el problema.
Con esto podemos afirmar que el Tubo de Venturi, es una gran aplicación más del Principio de Bernoulli, espero que hayas entendido los ejercicios aquí propuestos, si tienes dudas, favor de dejarlas en la caja de comentarios aquí abajo.
Tubo de Venturi – Ejercicios Resueltos (2024)

FAQs

¿Cómo calcular el caudal en un tubo de Venturi? ›

¿Qué variable mide el tubo de Venturi? ›

Dispositivo diseñado para medir la velocidad de un fluido en el interior de un conducto. Tiene una sección más estrecha, en la que el fluido experimenta una disminución de presión de acuerdo con el efecto Venturi.

¿Cómo calcular la velocidad de flujo en un tubo Venturi? ›

¿Qué ocurre con la presión interna de un fluido que fluye en una tubería horizontal cuando su rapidez aumenta? ›

El principio de Bernoulli: dentro de un flujo horizontal de fluido, los puntos de mayor velocidad del fluido tendrán menor presión que los de menor velocidad.

¿Cuál es la fórmula para calcular el caudal? ›

Un caudal se calcula mediante la siguiente fórmula: Q=V/t, siendo Q (caudal), V (volumen) y t (tiempo). Normalmente se mide el volumen en litros y el tiempo en segundos.

¿Cómo calcular el caudal ejemplos? ›

Para calcular el caudal de agua (en m3/s) multiplique la velocidad media del agua por la sección transversal media. Velocidad media del agua = 0,27 m/s; Sección transversai media = 1,8 m2; Caudal de agua = 0,27 m/s x 1,8 m2 = 0,486 m3/s.

¿Cómo funciona un tubo Venturi y qué modelo matemático utiliza? ›

El tubo de Venturi se utiliza para medir la velocidad de un fluido incompresible. Consiste en un tubo con un estrechamiento, de modo que las secciones antes y después del estrechamiento son A1 y A2, con A1 > A2. En cada parte del tubo hay un manómetro, de modo que se pueden medir las presiones respectivas p1 y p2.

¿Por qué la presión disminuye cuando aumenta la velocidad? ›

Por el teorema de la conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.

¿Cómo se utiliza el tubo de Venturi? ›

Los tubos Venturi son especialmente aptos para la medición de líquidos limpios y gases. La principal ventaja de un tubo Venturi con respecto a otros caudalímetros de presión diferencial radica en la mayor recuperación de presión y en las exigencias más bajas a los tramos de entrada y salida.

¿Cómo calcular el caudal con la presión? ›

Fundamentos básicos de hidráulica (I)
  1. Caudal y presión.
  2. a) Caudal.
  3. b) Presión.
  4. P = F/S = 1.000/100 = 10 kg/cm2.
  5. P = F/S = 1.000/20 = 50 kg/cm2.
9 Oct 2017

¿Cómo se puede calcular el volumen? ›

El volumen corresponde al espacio que la forma ocupa, por lo tanto, es la multiplicación de la altura por el ancho y por el largo.

¿Cómo calcular la velocidad del agua en un tubo? ›

Recordemos la ecuación que vimos en la primera entrega: Q = S · v. Un tubo transporta el doble de caudal que el otro, por tanto, como la sección es la misma, implica que la velocidad será también el doble: 2Q = S · 2v.

¿Cómo se calcula la velocidad de flujo? ›

Clase 12: Velocidad y caudal de un fluido - YouTube

¿Cuál es la diferencia entre flujo y caudal? ›

En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

¿Qué pasa si se reduce el diámetro de una tubería? ›

Las disminuciones en el diámetro y/o la distancia de la tubería aumentan la velocidad y la presión del fluido. Los aumentos en la velocidad y la presión del fluido resultan en una mayor pérdida de fricción de la tubería.

¿Cuántos litros pasan por una tubería de 40? ›

Fórmula de cálculo
Diámetro interior del tubo de cobre en mmVelocidad 1.50 Metros por segundoFlujo máximo en l/min
301.5063,617
331.5076,977
381.50102,070
401.50113,097
7 more rows
23 Jul 2020

¿Cómo se mide el volumen de agua? ›

El volumen de agua es la multiplicación del largo por el ancho por la profundidad media.

¿Cómo se mide la cantidad de agua? ›

Un medidor de agua, contador de agua o hidrómetro,​ es un aparato que permite contabilizar el volumen de agua que pasa a través de él. Suele ser utilizado en las conducciones de abastecimiento de agua de instalaciones residenciales e industriales para realizar los cobros pertinentes a los usuarios.

¿Cómo se calcula el gasto de agua de una tubería? ›

GASTO Y FLUJO - YouTube

¿Cómo calcular el área de una tubería? ›

Para poder calcular el área con un diámetro, tienes que dividir el número pi por 4. El numero Pi es aproximadamente 3,14, por lo tanto dividido por 4 equivale aproximadamente a 0,785. Haz el cuadrado de la medición del diámetro.

¿Cómo medir la cantidad de agua en un tanque? ›

La altura de tanque para buena presión de agua debe ser de al menos dos metros por encima de la salida de agua más alta del lugar. Los tanques de agua elevados de alta capacidad generalmente se colocan a 10, 15 o 20 metros por encima del nivel suelo.

¿Qué es el coeficiente de descarga del tubo Venturi? ›

El coeficiente de descarga es un factor adimensional característico de la válvula, que permite calcular el caudal (Q) con el que desembalsa una válvula en función del nivel del fluido en el embalse o reserva (Δh).

¿Qué pasa con la velocidad del fluido cuando el área disminuye? ›

Cuando el fluido se introduce en la región de menor diámetro, al ser menor el área A, la velocidad v deberá ser mayor, para que se mantenga constante el producto Av.

¿Cómo evitar el efecto Venturi? ›

Para combatir el efecto Venturi los expertos en seguridad vial recomiendan varias cosas: lo primero es evitar circular por zonas con gran presencia de carros de carga pesada, no adelantar camiones o tractomulas, no ubicarse en los puntos ciegos de un vehículo grande y tratar de mantener una distancia lateral de mínimo ...

¿Qué relacion hay entre presión y caudal? ›

Vemos que a mayor caudal demandado por la instalación, tendríamos una menor presión, y al contrario, a menor caudal la bomba impulsaría el agua con una presión mayor.

¿Cómo aumentar la presión en una tubería? ›

De este modo, deberás: Desmontar los filtros de los grifos, así como de la alcachofa de la ducha. Retirar la cal y cualquier otro tipo de impureza. Limpiar cuidadosamente los filtros, por ejemplo con un cepillo de dientes viejo o un alfiler, y con vinagre que resulta muy eficaz contra esta sustancia.

¿Quién desarrollo y cómo funciona el tubo de Venturi? ›

El Tubo de Venturi fue creado por el físico e inventor italiano Giovanni Battista Venturi (1.746 – 1.822). Fue profesor en Módena y Pavía. En Paris y Berna, ciudades donde vivió mucho tiempo, estudió cuestiones teóricas relacionadas con el calor, óptica e hidráulica.

¿Quién es Venturi? ›

Fue un físico italiano, su carrera comenzó como historiador de la ciencia y profesor en la Universidad de Modena. Le dio a las creaciones de Leonardo da Vinci una perspectiva diferente al acreditar a da Vinci como un científico con muchas de sus creaciones en lugar de ser un artista increíble.

¿Cómo instalar Venturi en sistema de riego? ›

En general, el Venturi se instala en una tubería secundaria paralelo a una válvula en la tubería principal de tipo compuerta o mariposa. De la misma forma, se puede colocar una válvula reductora de presión entre la toma de aspiración y el venturi.

¿Cómo calcular la altura de un tubo? ›

Matemática - Altura del cilindro - YouTube

¿Cómo calcular el volumen con la presión? ›

Usando P para la presión y V para el volumen, esta relación es P = a /V, donde a es una constante de proporcionalidad; también lo podemos escribir, P·V = a .

¿Qué es el volumen 5 ejemplos? ›

Ejemplos de volumen

Está dado por el tamaño del elemento, es decir, su ancho, su altura y su largo es expresado matemáticamente. Sus unidades de medición pueden ser el decímetro cúbico, metro cúbico o el centímetro cúbico. Ejemplo: El volumen de una maleta es de 70 cm³.

¿Cómo calcular el diámetro de un cilindro con la altura? ›

Diámetro de un cilindro usando el radio

El radio, junto con la altura, son las dimensiones más comunes de un cilindro. Por lo tanto, muchas veces sí conoceremos la longitud del radio del cilindro. Si es que conocemos el radio, podemos calcular el diámetro fácilmente, simplemente tenemos que multiplicar al radio por 2.

¿Cuál es la fórmula para el volumen de un cilindro? ›

El volumen de un cilindro es π r² h, y el área de su superficie es 2π r h + 2π r². Aprende cómo utilizar estas fórmulas para resolver un problema de ejemplo.

¿Cómo calcular el diámetro de una tubería con el caudal? ›

Calcular el diámetro de una tubería | Mecánica de fluidos | ¡Muy Básico!

¿Qué es la presión en el agua? ›

La presión de agua, es la fuerza con la que sale el agua de una llave o regadera, se podría definir sintiendo que tan fuerte golpea el agua en nuestra mano, pero no es muy confiable debido a la sensación de cada quien.

¿Qué es el flujo y cómo se mide? ›

Básicamente, existen dos formas de medir el flujo: el caudal y el flujo total. El caudal es la cantidad de fluido que pasa por un punto determinado en cualquier momento dado. El flujo total de la cantidad de fluido por un punto determinado durante un periodo de tiempo específico.

¿Qué nos dice el principio de Bernoulli? ›

En dinámica de fluidos, el principio de Bernoulli establece que un aumento en la velocidad de un fluido ocurre simultáneamente con una disminución en la presión estática o una disminución en la energía potencial del fluido.

¿Cómo evitar la pérdida de presion en una tubería? ›

No se puede evitar la pérdida de presión, así que minimícela
  1. Minimizar las pérdidas y caídas de presión.
  2. Evitar las fugas.
  3. Garantizar una separación eficaz del condensado.
  4. Generar el mejor flujo posible para sus aplicaciones.

¿Cómo disminuir la caída de presión en una tubería? ›

La manera más eficaz de optimizar un sistema industrial para la presión es ajustando el diámetro de la tubería. También es uno de los factores más fáciles de controlar. Sin embargo, para especificar con eficacia el tamaño de la tubería es importante controlar los factores que pueden cambiar con el tiempo.

¿Cómo reducir la presión en una tubería de agua? ›

Para evitar estar situaciones se utilizan reductores de presión, unas válvulas que estabilizan este parámetro dentro de la vivienda. Los reductores se colocan en la tubería principal de distribución, la que lleva el agua a casa. Su ubicación exacta es justo después de la llave de paso del contador.

¿Cómo calcular el caudal con la presión? ›

Fundamentos básicos de hidráulica (I)
  1. Caudal y presión.
  2. a) Caudal.
  3. b) Presión.
  4. P = F/S = 1.000/100 = 10 kg/cm2.
  5. P = F/S = 1.000/20 = 50 kg/cm2.
9 Oct 2017

¿Cómo se calcula el caudal de aire en una tubería? ›

El caudal se calcula teniendo en cuenta la siguiente caída de presión: 10% de la presión de arranque por cada 30 metros de tubería con un diámetro de 6-15 mm, 5% de la presión inicial por cada 30 metros de tubería con un diámetro de 20-80 mm.

¿Cuál es la relación entre caudal y presión? ›

Vemos que a mayor caudal demandado por la instalación, tendríamos una menor presión, y al contrario, a menor caudal la bomba impulsaría el agua con una presión mayor.

¿Cómo se calcula la velocidad de flujo? ›

Cómo calcular el CAUDAL y la VELOCIDAD en una ... - YouTube

¿Cómo funciona el sistema de Venturi? ›

Un Venturi es un sistema para acelerar el flujo del fluido, al restringirlo en un cono con forma de tubo. En la restricción, el fluido debe aumentar su velocidad reduciendo su presión y produciendo un vacío parcial. Como el fluido sale de la constricción, su presión aumenta al nivel del ambiente o de la tubería.

¿Qué es el coeficiente de descarga del tubo Venturi? ›

El coeficiente de descarga es un factor adimensional característico de la válvula, que permite calcular el caudal (Q) con el que desembalsa una válvula en función del nivel del fluido en el embalse o reserva (Δh).

¿Cuántos litros pasan por una tubería de 40? ›

Fórmula de cálculo
Diámetro interior del tubo de cobre en mmVelocidad 1.50 Metros por segundoFlujo máximo en l/min
301.5063,617
331.5076,977
381.50102,070
401.50113,097
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23 Jul 2020

¿Cuántos litros pasan por una tubería de 32? ›

Caudal máximo 52 litros/minuto. Velocidad del agua 1,5 metros/segundo.

¿Cómo se puede calcular el volumen? ›

El volumen corresponde al espacio que la forma ocupa, por lo tanto, es la multiplicación de la altura por el ancho y por el largo.

¿Cómo calcular el diámetro de una tubería con el caudal? ›

Calcular el diámetro de una tubería | Mecánica de fluidos | ¡Muy Básico!

¿Qué pasa si aumento el diámetro de una tubería? ›

Los aumentos en el diámetro y/o la distancia de la tubería reducen la velocidad y la presión del fluido. Las disminuciones en el diámetro y/o la distancia de la tubería aumentan la velocidad y la presión del fluido.

¿Cómo se calcula la presión del agua? ›

1 metro de altura equivale a 100 gramos sobre centímetro cuadrado. La altura se mide desde la base del tinaco en línea recta vertical hasta el nivel de la salida de agua. +50 cm del techo a la regadera. = 4.20 metros de altura, es decir; 420 grs/cm2 es la presión de agua de nuestra casa.

¿Cómo calcular la velocidad del agua en un tubo? ›

Recordemos la ecuación que vimos en la primera entrega: Q = S · v. Un tubo transporta el doble de caudal que el otro, por tanto, como la sección es la misma, implica que la velocidad será también el doble: 2Q = S · 2v.

¿Cuál es la diferencia entre flujo y caudal? ›

En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

¿Cómo se calcula el volumen de una tubería? ›

La fórmula para calcular el volumen de un cilindro es: V = Π h r², es decir, Pi por altura por radio al cuadrado.

¿Por qué la presión disminuye cuando aumenta la velocidad? ›

Por el teorema de la conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.

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Author: Eusebia Nader

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Name: Eusebia Nader

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Introduction: My name is Eusebia Nader, I am a encouraging, brainy, lively, nice, famous, healthy, clever person who loves writing and wants to share my knowledge and understanding with you.