Medidor Venturi: Dispositivo ingenieril que mide la tasa de flujo de un fluido en tuberías, basado en la ecuación de Bernoulli con aplicaciones en ingeniería térmica.
Medidor Venturi | Principio, Tipos, Tasa de Flujo
El medidor Venturi es un dispositivo utilizado en ingeniería y física para medir la tasa de flujo de un fluido a través de una tubería. Fue inventado por el ingeniero italiano Giovanni Battista Venturi en el siglo XVIII. Esta herramienta es fundamental en el campo de la ingeniería térmica y tiene una amplia variedad de aplicaciones en la industria y la investigación.
Principio de Funcionamiento
El principio detrás del medidor Venturi se basa en la ecuación de Bernoulli, que establece que la energía total en un fluido que fluye de manera constante es constante a lo largo de una línea de corriente. La ecuación de Bernoulli se puede expresar como:
aquí:
- P es la presión del fluido
- ρ es la densidad del fluido
- v es la velocidad del fluido
- g es la aceleración debida a la gravedad
- h es la altura del fluido sobre una referencia
El medidor Venturi funciona mediante la creación de una reducción en el área de la sección transversal de la tubería, lo que provoca un aumento en la velocidad del fluido y una disminución en la presión. Este cambio en la presión se puede medir utilizando manómetros y, al aplicar la ecuación de Bernoulli, se puede determinar la tasa de flujo del fluido.
Tipos de Medidores Venturi
Existen varios tipos de medidores Venturi, cada uno con sus propias características y aplicaciones específicas:
- Medidor Venturi Clásico: Se compone de tres secciones principales: una sección de entrada cónica convergente, una garganta cilíndrica donde se mide la mayor disminución de presión, y una sección de salida cónica divergente.
- Medidor Venturi en Inserción: Diseñado para instalarse en tuberías ya existentes sin la necesidad de interrumpir el flujo. Es ideal para aplicaciones donde se necesita medir sin detener el sistema.
- Medidor Venturi Truncado: Presenta una sección de entrada más corta y se utiliza generalmente en situaciones donde el espacio es limitado.
Tasa de Flujo
La tasa de flujo del fluido a través del medidor Venturi se puede calcular con la siguiente ecuación:
donde:
- Q es la tasa de flujo
- C es el coeficiente de descarga
- A_1 es el área de la sección transversal de la entrada
- A_2 es el área de la garganta
- \Delta P es la diferencia de presión entre la entrada y la garganta
- \rho es la densidad del fluido
Es importante recordar que el coeficiente de descarga (C) se determina experimentalmente y puede variar dependiendo de las condiciones específicas del medidor y el fluido.
En resumen, el medidor Venturi es un dispositivo crucial en la medición de la tasa de flujo en diversas aplicaciones de ingeniería térmica, ofreciendo una solución precisa y confiable basada en los principios de la dinámica de fluidos.
