Medidores de Caudal en Flujo a Presión - Universidad del Cauca

UNIVERSIDAD DEL CAUCA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA
menor sea el valor de la relación. Para minimizar las pérdidas de carga, Vennard & Street
(1985), recomienda utilizar un ángulo convergente de 20° y un ángulo divergente entre 5°-
7°, como se observa en la Figura IV.3.
Los tubos Vénturi se fabrican en varíos materiales y de dos tipos.
a) Tubos Vénturi Cortos: longitud entre 3.5D y 5D.
b) Tubos Vénturi Largos: longitud entre 5D y 12D.
Entre la entrada y la salida se produce una pérdida de carga la cual es proporcional
directamente a la diferencia de presiones entre la entrada y la garganta e inversamente a la
relación d/D.
La pérdida de carga es mayor en tubos cortos que en los largos de igual relación d/D. Para
un mismo tipo de tubo, la pérdida es mayor cuanto menor sea el diámetro de su garganta.
Entre los diferentes dispositivos de medición de caudal en tuberías, los tubos Venturi, por
tener una contracción gradual del flujo, son los que menos pérdidas de carga generan; sin
embargo, son los más costosos para su construcción e instalación.
IV.4.1 Ecuación del caudal
Se aplica la ecuación de energía, sin considerar las pérdidas de carga, entre una sección (1)
a la entrada del venturímetro y otra sección (2) en la garganta del venturímetro, como se
aprecia en la Figura IV.3.
2
2
IV.4
P1
V1
P2
V2
Z1
Z 2
(IV.1)
2g
2g
Z1, Z2 : cota del eje de la sección (1) y (2) respectivamente.
P1/ , P2/ : cabeza de presión en la sección (1) y (2) respectivamente.
V1, V2 : velocidad en la sección (1) y (2) respectivamente.
Para una tubería horizontal:
2
2
V1
V2
h1
h2
(IV.2)
2g
2g
2
2
V2 V1
2g h1
h2
2g
h
(IV.3)
h1 = Z1 + P1/ : cota piezométrica en la sección (1).
h2 = Z2 + P2 / : cota piezométrica en la sección (2).
h = h1 – h2 : diferencia de presiones entre la entrada y la garganta.
Por continuidad: A 1V1
A2V2
A V
2 2
V 1
(IV.4)
A1