Este documento describe un experimento realizado con un tubo de Venturi. El tubo de Venturi permite medir la velocidad y presión de un fluido como el aire al pasar por secciones de diferente diámetro. Los estudiantes midieron la presión y velocidad del aire a diferentes revoluciones del ventilador de entrada. Los resultados mostraron que la presión disminuye y la velocidad aumenta en la sección más estrecha del tubo, mientras que la presión aumenta y la velocidad disminuye en la sección más ancha.

1. Tubo Venturi
BRYAN GONZALEZ
ESTEBAN GONZALEZ
24/09/2012

2. Introducción
Este trabajo de laboratorio, tiene como objetivo estudiar el tubo Venturi,
creado por el físico inventor Giovanni Battista. De medir la presión hasta la
medición de la velocidad de aire (m/s) por cada tobera.
El tubo Venturi fue creado para medir el gasto de fluido, es decir la cantidad
de flujo por unidad de tiempo.
En la clase, mediremos la presión de cada tobera del tubo con un Tubo
piezométrico en diferentes revoluciones controladas con un resostato.

3. Ensayo de Venturi
El ensayo de Venturi consiste en un tubo estrecho con posterior ensanchamiento de
una conducción. Tanto a la entrada, como a la salida del tubo, el cambio de sección se
produce de manera gradual, de tal forma que la presión que hay en el lado más ancho
debe de ser 4 veces mayor que la que hay en la parte más angosta del tubo como lo
muestra en la figura siguiente.
Por lo tanto según lo que sabemos en la parte más ancha del tubo de Venturi hay mas
presión que en la parte angosta aproximadamente 4 veces más , mientras que en la
parte angosta ay menos presión aumenta rotundamente la velocidad de avance del
fluido (aire en este caso) que en la parte más angosta donde ay menor velocidad.
Las características del tubo de Venturi utilizado en el laboratorio eran los siguientes:

4. Y en su diámetro mayor era de 100 mm.
Usando el ensayo de Venturi usamos un instrumento de medición llamado
tubopiezometrico el cual lo usamos en cada posición de la tobera para medir la presión
que se encontraba en cada punto a ciertas revoluciones las cuales nos dieron los
siguientes valores.
Posiciones Posición tobera
de las RPM 1 2 3 4 5 6 7 8
o 6 5 3 1 -14 -6 -1 1
2 7 6 5 1 -24 -8 -2 -1
4 9 8 4 0 -30 -12 -1 0
6 10 9 6 2 -40 -12 -3 0
8 15 13 9 -2 -55 -22 -6 0
10 19 14 11 -4 -79 -20 -7 0

5. Tubo piezométrico
Tabla de RPM según su posición:
Posiciones de las
RPM
RPM
2211 o
2440 2
2590 4
2938 6
3391 8
4053 10

6. Con los resultados obtenidos tomamos dos de la misma posición de las RPM (con color
amarillo) como lo indica la tabla siguiente:
Posiciones Posición tobera
de las RPM 1 2 3 4 5 6 7 8
o 6 5 3 1 -14 -6 -1 1
2 7 6 5 1 -24 -8 -2 -1
4 9 8 4 0 -30 -12 -1 0
6 10 9 6 2 -40 -12 -3 0
8 15 13 9 -2 -55 -22 -6 0
10 19 14 11 -4 -79 -20 -7 0
Luego de tomar esos valores con la formula de:
Donde también puede quedar de la siguiente descomposición:

7. Donde:
P1 y P2: Presión tobera o punto de referencia
V1 y V2: Velocidad del fluido
.g: aceleración de gravedad (9.8 )
Ɣ peso específico
:
H1 y H2: alturas de referencias
Luego con la formula:
Reemplazamos los valores sabiendo que:
P1= 10
P2= - 40
Ɣ 1,23 (corresponde a la densidad del aire)
=
H1 y H2 = 0 cada altura
Por lo que nuestra ecuación queda de la siguiente forma:

8. Donde quedaría de la siguiente forma:
Lo cual nos quedaría de la siguiente forma:
Utilizando la igualdad de que: Q1 = Q2
Por lo que nos queda que: V1 x A1 = V2 x A2
Donde:
A1 y A2: son el área o superficie por donde circula nuestro fluido, y la formula es la
siguiente
Por lo que la formula quedaría:
V1 x ( ) = V2 x ( )
Donde
.r1= 3,14x0.05 =0,0078
.r2= 3,14x 0.025 = 0,0019
En lo cual la ecuación nos quedaría de la siguiente forma:
V1 x 0,0078= V2 x 0,0019

9. Y si despejamos V1 esto quedaría de la siguiente forma:
Por lo cual en la ecuación principal sacaríamos V2 para luego sacar V1 y lo que hacemos
es reemplazar en donde sale V1 y sacar V2 quedando de la
siguiente
Forma:
Por lo que queda una ecuación de la siguiente forma:

10. Por lo cual el resultado queda de la siguiente forma:
V2 = 29,1 m/s
Por lo cual V1 quedaría:
V1 = 7,08 m/s

11. Además con el anemómetro sacamos una velocidad del fluido (aire) el cual lo pusimos
en la salida del aire dependiendo de la posición de las RPM y como sabemos que la
velocidad aumenta 4 veces en su diámetro menos sabemos aproximadamente cuanto
es, en la siguiente tabla están los valores que nos dio en la salida de la tobera medido con
el anemómetro.
velocidad Posiciones de las
(m/s) RPM
5,6 o
6,09 2
6.84 4
7,63 6
8,65 8
10,25 10
Algunas fotos del ensayo de Venturi
Tobera

12. Anemómetro

13. Resostato

14. 2211 2440 2590 2938 3391 4053
RPM RPM RPM RPM RPM RPM
TOBERA
1 6 7 9 10 15 19
TOBERA
2 5 6 8 9 13 14
TOBERA
3 3 5 4 6 9 11
TOBERA
4 1 1 0 2 -2 -4
TOBERA
5 -14 -24 -30 -40 -55 -79
TOBERA
6 -6 -8 -12 -12 -22 -20
TOBERA
7 -1 -2 -1 -3 -6 -7
TOBERA
8 1 -1 0 0 0 0
Grafico de presión
40
20
0 2211 RPM
TOBERA 1TOBERA 2TOBERA 3TOBERA 4TOBERA 5TOBERA 6TOBERA 7TOBERA 8 2440 RPM
-20
2590 RPM
2938 RPM
-40
3391 RPM
-60 4053 RPM
-80
-100

15. Como se puede ver en el grafico, en la tobera Nº5 donde su diámetro es
menor la presión baja a niveles negativos mientras que la aceleración
aumenta en cambio si observamos diámetros mayores la presión aumenta
Grafico Velocidad del Aire
2211 2440 2590 2938 3391 4053
RPM RPM RPM RPM RPM RPM
Velocidad del aire 5.60 6.09 6.84 7.63 8.65 10.25
12
10 2211 RPM
8 2440 RPM
2590 RPM
6
2938 RPM
4 3391 RPM
2 4053 RPM
0
VELOCIDAD DEL AIRE M/S

16. Conclusión
Luego de haber realizado este proyecto se puede decir que el Tubo de
Venturi es un dispositivo, el cual puede ser utilizado en muchas aplicaciones
tecnológicas y aplicaciones de la vida diaria, en donde conociendo su
funcionamiento y su principio de operación se puede entender de una
manera más clara la forma en que este nos puede ayudar para solventar o
solucionar problemas o situaciones con las cuales nos topamos diariamente.
También podemos comprobar claramente que:
AL transportar aire, si su cañería en de diámetro menor, la presión disminuye
pero aumenta la aceleración, al contrario de que si es de mayor diámetro, la
presión aumenta pero su aceleración disminuye.