EFECTO VENTURI. Ecuación de Bernoulli.

Comenzamos las prácticas conectando las tomas manométricas del tubo, ponemos en marcha la instalación y los manómetros. Observamos que, como no circula caudal, las tomas manométricas tienen la misma presión.

Abrimos la válvula, circula caudal y varían las presiones manométricas. Anotamos las lecturas en cada punto del tubo para cada caudal.

Lectura nº	Tiempo (sg)	Volumen (l)	Caudal volumétrico	Caudal medio (l/s)
1	3.06	1	0.326	0.326
		3.07	1		0.325
	2	2.21	1		0.452	0.422
		2.52	1		0.39

Tomamos el caudal 1 que hemos hallado anteriormente, calculamos la velocidad con el área que nos dan como dato (V=C/A).

La altura piezométrica la hemos cogido de los manómetros, la altura cinética la obtenemos a partir de : VV/2g .

El resto lo hallamos y completamos la tabla, con los datos hacemos la gráfica a continuación.

Caudal 1 Posición	Diámetro (mm)	Área sección (mm”)	Velocidad media (m/s)	Altura cinética Hd (mm c.a.)	Altura piezométrica Hp (mm c.a.)	Altura total Hd + Hp (mm c.a.)
a	28.4	633.4	0.514	13.479	540	553.479
b	21.4	359.6	0.906	41.456	525	566.456
c	16	201	1.6	130.612	439	569.612
d	19.7	304.8	0.934	44.507	489	533.507
e	23.8	444.8	0.732	27.337	510	537.337
f	28.4	633.4	0.514	13.479	520	533.479

Repetimos ahora tomando el caudal 2 que tambien habíamos hallado anteriormente, calculamos la velocidad con el área que nos dan como dato (V=C/A), teniendo en cuenta que el área nos lo dan en mm y queremos la velocidad en mts, el caudal lo hemos hallado en l/s pero lo pasamos a mts cúbicos para que simplificando nos aparezca la velocidad en m/s.

Caudal 2 Posición	Diámetro (mm)	Área sección (mm”)	Velocidad media (m/s)	Altura cinética Hd (mm c.a.)	Altura piezométrica Hp (mm c.a.)	Altura total Hd + Hp (mm c.a.)
a	28.4	633.4	0.666	22.630	593	615.63
b	21.4	359.6	1.173	70.200	551	621.2
c	16	201	2.099	224.478	369	593.478
d	19.7	304.8	1.384	97.727	480	577.727
e	23.8	444.8	0.948	45.852	530	575.852
f	28.4	633.4	0.666	22.630	550	572.630

EFECTO VENTURI. Pérdida de carga del Tubo de Venturi.

Conectamos las tomas manométricas en la primera y última secciones iguales y vamos variando el caudal, como hacíamos en la anterior práctica.

Medimos la diferencia de presiones y anotamos para cada caso el caudal de circulación, hacemos la tabla y a continuación la gráfica.

	Caudal			Perdida de carga			Reynolds
Lectura nº	Volumen(l)	Tiempo(s)	Caudal(l/s)	(mm)	(mm)	Hr (mm c.a.)	Re
1	1	3.19	0.313	539	520	19	0.014
2	1	2	0.5	595	552	37	0.022
3	1	20.31	0.049	500	496	4	0.002
4	1	3.065	0.326	540	520	20	0.014
5	1	2.365	0.422	593	550	43	0.018

EFECTO VENTURI. Curva característica de la bomba.

Sustituimos el tubo de Venturi por uno de PVC y conectamos la toma de presión de la aspiración de la bomba al Vacuómetro y la toma de la impulsión al Manómetro.

Vamos variando el caudal y anotando las presiones generadas para cada caudal.

Hallamos la ecuación de la bomba, rellenamos la tabla y realizamos la gráfica.

H = a + b·Q + c·Q·Q

				Caudal Depósito
Lectura nº	Presión Manómetro.	Presión Vacuómetro.	Altura Bomba Hb (m c.a.)	Volumen (l)	Tiempo (s)	Caudal (l/s)
1	4.5	3.1	16.8	1	1.37	0.729
2	7	4	36	1	0.91	1.098
3	8.5	5	42	1	0.72	1.38

EFECTO VENTURI. Utilización del tubo de Venturi como medidor de caudal.

Esta vez conectamos las tomas de presión aguas arriba del Venturi y en la garganta del tubo. Hacemos lo mismo que en las anteriores, es decir, tomamos las medidas de los diferentes caudales que pasan por el tubo, luego rellenamos la tabla correspondiente y dibujamos las gráficas.

	Caudal			Lectura manómetro			Reynolds	Coeficiente
Lectura nº	Volumen (l)	Tiempo (s)	Caudal (l/s)	(mm)	(mm)	(mm)	Re	Cv
1	1	5.27	0.189	250	254	4	0.008
2	1	1.88	0.531	240	275	35	0.044
3	1	1.27	0.787	227	280	53	0.035
4	1	2.18	0.458	240	264	24	0.02

EFECTO VENTURI. Cavitación.

La cavitación es un fenómeno que se produce siempre que la presión, en algún punto o zona de la corriente de un líquido, se hace menor que la tensión de vapor del líquido a la temperatura de trabajo.

El fenómeno puede producirse tanto en estructuras hidráulicas estáticas (tuberías, Venturis, etc.) como en máquinas hidráulicas (bombas, turbinas, etc.).

Si se considera el punto 1, en una zona de corriente normal o en la superficie libre de un depósito, y el punto 2 en la zona de depresión, donde hay peligro de cavi- tación, aplicando Bernouilli entre 1 y 2, se tiene:

(P1 /) + z1 + (V12 /2g) - Hr = (P2 /) + Z2 + (V22/2g)

(P2 /) = (P1/) - (Z2-Z1) - ((V22-V12)/2g) -Hr

(se trabaja con presiones absolutas)

si P2 menor que Ps (presión absoluta de saturación del fluído a la temperatura de trabajo), se presenta la cavitación.

La explicación del fenómeno es que, si P2 es menor que Ps, el líquido entra en ebullición, por lo que parte de él se vaporiza y se originan en su interior burbujas o cavidades de vapor (de ahí el nombre). Estas burbujas arrastradas por la corriente llegan a zonas donde la presión es elevada y algunas condensan violentamente, lo que origina una elevación local de la presión que puede alcanzar las 1000 atmósferas. Así, en el interior del fluído se origina un fuerte gradiente de presiones, que catapultan las burbujas no condensadas que chocan con un fuerte impacto con el contorno. Este fenómeno que es periódico, produce la ruina por fatiga de los elementos con que choca.

En un principio se pensaba que la cavitación era debida a una corrosión originada por el aire y oxígeno liberado en las bajas presiones. En la actualidad sin dejar de contar con el efecto corrosivo, se le da mucha más importancia al efecto mecánico de impactos rápidos periódicos.

Manómetros diferenciales.

Depósito.

Bomba.

Tubo de Venturi.

Vacuómetro tipo Bourdon.

Depósito.