Tubo de venturi y de pitot

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Tubo de venturi y de pitot

  1. 1.   TUBO DE VENTURI Y D E PITOT   to Venturi Efect   Esqu uema del efe ecto Venturi i. El effecto Ventur ri (también c conocido tubbo de Ventu uri) consiste  en que un  fluido en movimiento d dentro de unn cond ducto  cerrad disminuy su presión aumentar  la velocid do  ye  n al  dad después de  pasar  p una  zona de  sección s  por  a  n menor. Si en est te punto del conducto se e introduce eel extremo dde otro cond ducto, se prooduce una aspiración de el fluido  que  va  a  pasar  al  se egundo  condducto.  Este  efecto,  dem mostrado  en 1797,  recib su  nomb del  físico n  be  bre  o italia ano Giovann ni Battista Ve enturi (1746‐ ‐1822). El ef fecto Ventur ri se explica  por el Princ cipio de Bern noulli y el pr rincipio de ccontinuidad de masa. Si  el caudal de e un  fluido  es  con nstante  pero la  sección  disminuye,  necesariam o  mente  la  veloocidad  aumenta  tras  at travesar  esta a sección. Por el t teorema de  la conservac ción de la energía mecá ánica, si la e energía cinét tica aument ta, la energía a deteerminada por el valor de la presión d disminuye foorzosamente e. Aplic caciones del l efecto Ven nturi Hidráulica:  La  depresión  generada  en un  estrech d g n  hamiento  a l  aumentar  la  velocida del  fluid se  utiliza   ad  do,  a frecu uentemente e para la fabricación de  máquinas que proporciionan aditivo os en una conducción h hidráulica. Es muyy frecuente laa utilización de este efec cto "Venturi i" en los mez zcladores de el tipo Z para a añadir espumógeno en n una conducción de agua par ra la extinció ón. Aeroonáutica: Au unque el efeecto Venturi i se utiliza fr recuenteme ente para ex xplicar la sus stentación p producida enn alas  de  aviones el  efecto  Venturi  por sí  solo  no  es  suficien para  explicar  la  sustentación  aérea.  En  la s  r  nte  a susteentación intervienen ad demás el prin ncipio de Be ernoulli en v virtud del cu ual el aire addquiere mayyor velocidad d al pa asar por la reegión más convexa del a ala de un av vión. La terce era ley de N Newton está  también inv volucrada enn este  principio. A Además, se u utiliza este t tubo para p proveer succción a los insstrumentos  que trabajaan con vacío o, (Cooordinador de e giro,Horizo os aviones q ue no están provistos d onte artificial, etc.) en lo de bombas m mecánicas dee vacío o. Airso oft: Las réplicas usadas  en éste jue ego suelen inncluir un sis stema llamado HopUp q que provoca  que el balín n sea p proyectado realizando uun efecto circcular, lo que e aumenta e l alcance efe ectivo de la réplica. 
  2. 2. Motor:  el carburador aspira  el  carburante  por  efecto  Venturi,  mezclándolo  con  el  aire  (fluido  del  conducto principal), al pasar por un estrangulamiento. Hogar: En los equipos ozonificadores de agua, se utiliza un pequeño tubo Venturi para efectuar una succión del ozono que se produce en un depósito de vidrio, y así mezclarlo con el flujo de agua que va saliendo del equipo  con  la  idea  de  destruir  las  posibles  bacterias  patógenas  y  de  desactivar  los  virus  y  otros microorganismos que no son sensibles a la desinfección con cloro. Tubos de Venturi: Medida de velocidad de fluidos en conducciones y aceleración de fluidos. Acuarofilia: En las tomas de bombas de agua o filtros, el efecto Venturi se utiliza para la inyección de aire y/o CO2. Neumática: Para aplicaciones de ventosas y eyectores. Cardiología:  El  efecto  Venturi  se  utiliza  para  explicar  la  regurgitación  mitral  que  se  puede  dar  en  la miocardiopatía  hipertrófica,  y  que  es  causa  de  muerte  súbita  en  deportistas.  La  explicación  es  que  el movimiento  sistólico  anterior  (MSA)  que  realiza  la  valva  anterior  de  la  válvula  mitral,  se  produce  porque  la hipertrofia septal y el estrechamiento del tracto de salida provocan una corriente de alta velocidad sobre la v. mitral, que debido al efecto Venturi, succiona el extremo de la valva anterior contra el septo, que impide la salida de sangre, por lo que regurgita hacia la aurícula izquierda. Neumología:  El  efecto  Venturi  se  utiliza  en  máscaras  para  la  administración  de  concentraciones  exactas  de oxígeno,  para  controlar  la  FiO2,  se  denominan  máscaras  de  Venturi  o  Ventimask.  El  oxígeno  al  100% suministrado  durante  cierto  periodo  de  tiempo  es  tóxico,  por  lo  que  se  mezcla  con  aire  externo  cuya concentración de oxígeno es del 21%, de modo que en función de la cantidad de aire que se mezcle con el oxígeno al 100% la concentración de oxígeno será mayor o menor, normalmente se suministra entre un 26%‐50%. El oxígeno puro al pasar por el conducto con un calibre menor, se produce el efecto Venturi, se genera una  presión  negativa  que  permite  la  entrada  del  aire  procedente  del  exterior  a  través  de  unos  orificios circundantes, dependiendo del tamaño de los  orificios, entra más o menos aire y por tanto menor o mayor concetración de oxígeno que finalmente el paciente recibirá. Odontología:  el  sistema  de  aspiración  de saliva en  los equipos  dentales antiguos  utilizaban  tubos  finos Venturi. Ahora la aspiración está motorizada.  Tubo de Venturi Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseñado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el  efecto  Venturi.  Sin  embargo,  algunos  se  utilizan  para  acelerar  la  velocidad  de  un  fluido  obligándole  a atravesar un tubo estrecho en forma de cono. Estos modelos se utilizan en numerosos dispositivos en los que la velocidad de un fluido es importante y constituyen la base de aparatos como el carburador. La  aplicación  clásica  de  medida  de  velocidad  de  un  fluido  consiste  en  un  tubo  formado  por  dos  secciones cónicas unidas por un tubo estrecho en el que el fluido se desplaza consecuentemente a mayor velocidad. La presión en el tubo Venturi puede medirse por un tubo vertical en forma de U conectando la región ancha y la 
  3. 3. canalización estrecha. La diferencia de alturas del líquido en el tubo en U permite medir la presión en ambos puntos y consecuentemente la velocidad. Cuando se utiliza un tubo de Venturi hay que tener en cuenta un fenómeno que se denomina cavitación. Este fenómeno ocurre si la presión en alguna sección del tubo es menor que la presión de vapor del fluido. Para este tipo particular de tubo, el riesgo de cavitación se encuentra en la garganta del mismo, ya que aquí, al ser mínima  el  área  y  máxima  la  velocidad,  la  presión  es  la  menor  que  se  puede  encontrar  en  el  tubo.  Cuando ocurre la cavitación, se generan burbujas localmente, que se trasladan a lo largo del tubo. Si estas burbujas llegan a zonas de presión más elevada, pueden colapsar produciendo así picos de presión local con el riesgo potencial de dañar la pared del tubo.   Tubo Pitot   Diagrama  del  sistema  pitot  estático.  Incluye  el  tubo  pitot,  los  instrumentos  pitot  estáticos  y  las  tomas  de presión estática y dinámica.     
  4. 4.   e tubos de Pitot.  Tipos de     Uso  de los tuboos de Pitot e en aviación p la velocidad  de desplazamiento del avión con  relación a la para medir l a masaa de aire circ cundante.  El tubo  de  Pitot se  utiliza  para calcular  la presión a  n total,  ta ambién  de enominada p presión  dee estanncamiento, p presión  rem manente opr resión  de  remanso (su uma  de  laa presión  estática y  de la presión e  n dinámica).  nventó el ingLo in geniero francés Henri Pitot en 1732.1 Lo modific có Henry Darcy, en 1858 2 Se utiliza mucho para 8. a medir  la  velocid del  viento  en  apa dad  aratos  aéreo y  para  c os  cuantificar  la velocidad de  aire  y  gases  en as  des  n  caciones industriales. aplicMide e la velocida ad en un pun e la velocidad del viento.3  nto dado de la corriente de flujo, no  la media de
  5. 5. Teor ría de funcio onamiento En  e sitio  ❶  del  esquema  adjunto,  embocadura del  tubo,  se  forma  u punto  de estancami el  d a  un  e  iento.  Ahí  la  aveloccidad (v1) es s nula, y la presión, según la ecuació ón de Bernou ulli, aumenta a hasta:   Por l lo tanto:   Siendo: P0 y v0 = presión y velocidad de la corriente impertu urbada. Pt = presión tota al o de estancamiento. Aplic cando la mis sma ecuación entre las s secciones ❶ ❶ y ❷, cons siderando qu 1 = v2 = 0 ue v 0, se tiene:   Anemómetro tipo Pitot co on veleta.   Siendo: y2 ‐ y1 = L (lectur y ra en el tubo o piezométrico) Lueg go:   Ésta es la denom minada expre esión de Pito ot 

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