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Z (^1) Z 2 Superficie o nivel de referencia ALUMNA: RENGIFO CORREA, LARISSA FABIANA ID: 000257284
EFECTO VENTURI
OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente el efecto venturi utilizando el principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa.
- Determinar el flujo masico de un fluido a través de diferentes secciones.
- Determinar la diferencia de presion de una seccion mayor a una menor.
FUNDAMENTO TEORICO
PRINCIPIO DE BERNOULLI:
El principio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corrienteen. Este preincipo establece que toda corriente de agua o de aire la presión es grande cuando la velocidad es pequeña y, al contrario, la presión es pequeña cuando la velocidad es grande. Este principio se puede considerar como una apropiada declaración del principio de la conservación de la energía, para el flujo de fluidos. Es decir que el flujo de alta velocidad a través de un estrechamiento, se debe incrementar la energía cinética, a expensas de la energía de presión.
Ecuacion de Bernouilli
Donde: P: Presion. 𝜌: Dendidad del fluido. 𝑔: Acelracion de la gravedad. Z 1 : Altura respecto a la superficie nivel de referencia. 𝑣: Velocidad del fluido.
Alta presión y baja velocidad. Baja presión y alta velocidad.
Efecto Venturi
Ecuación de continuidad. Se basa en la conservación de la masa y trata que cuando un fluido fluye por un conducto de diámetro variable, su velocidad cambia debido a que la sección transversal varía. Se basa en que el caudal o Gasto (Q) del fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda la conducción. 𝑉
𝑡 Donde: Q: caudal o gasto V: volumen 𝑣: Velocidad del fluido A: Área de la sección por donde pasa el fluido. Flujo másico : es la cantidad de masa del fluido que fluye a través de una tubería en un segundo. El efecto Venturi: consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión cuando aumenta la velocidad al pasar por una zona de sección menor. En ciertas condiciones, cuando el aumento de velocidad es muy grande, se llegan a producir presiones negativas y entonces, si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido de este conducto, que se mezclará con el que circula por el primer conducto. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi. Las dos secciones se encuentran a la misma altura, respecto al nivel de referencia, entonces la ecuación de Bernouilli queda de la siguiente manera:
Seccion 1 Seccion 2 1 2.40 m 1.2 m/s 2 1.20 m 6.4 m/s 3 1.70 m 2.9 m/s 4 1.40 m 4.5 m/s FLUIDO: MIEL
- Anotar el valor d la densidad de la miel:
ρ= 1420 kg/m^3
- Medir el diámetro de la sección 1 (D) y su velocidad del fluido por esa sección D= 3.20 m ; v = 0.7 m/s
- Medir el diámetro de la sección 2 (d) y su velocidad del fluido por esa sección. Variar el diámetro de la sección 2 y mida la velocidad para dichos diámetros y anotarlo en la tabla N° 2: Tabla N°02: Diametro y velocidad del fluido en la sección 2, cuando el fluido es Miel. Sección 2 Diametro (m) Velocidad (m/s) 1 1.20 m 6.2 m/s 2 2.30 m 1.5 m/s 3 1.50 m 3.6 m/s 4 1.40 m 4.2 m/s
7. ANÁLISIS, RESULTADOS Y DISCUSIÓN ( )
FLUIDO: AGUA
1. Completar la tabla N°03 con los datos obtenido en la tabla N° 01, correspondiente para el agua. Tabla N°03. Sección 1 Area de la sección 1 Velocid ad (m/s) Caudal (Q) (m^3 /s) Flujo (ф 1 ) Secció n 2 Area de la sección 2 Velocid ad (m/s) Caudal (Q) (m^3 /s) Flujo (ф 2 ) 3 m 𝐷^2 𝜋 x 4 3.1416 x 3 2 4 7.06 m^2 0.7 m/s Q= Axv Q= 7.06 x 0. Q= 4.94 m^3 /s Ф^1 =^ pxQ 1000x4. Ф 1 = 4940 kg/s 1 4.52 m^2 1.2^ m/s^ 5.42 m (^3) /s 5420 kg/s 2 1.13 m^2 6.4^ m/s^ 7.23 m^3 /s 7230 kg/s 3 2.26 m^2 2.9^ m/s^ 6.55 m^3 /s 6550 kg/s 4 1.54 m^2 4.5^ m/s^ 6.93 m (^3) /s 6930 kg/s 2. Halle el promedio del flujo 2: Promedio ̅ф̅̅𝟐̅ = = 6532.5 kg/s 3. Calcular la diferencia de presión que existe entre las dos secciones, utilizando la ecuación (4) del fundamento teorico y luego anotar en la siguiente tabla: Tabla N°04. n P 1 - P 2 (KPa) 1 475 kPa 2 20235 kPa 3 3960 kPa 4 9880 kPa **FLUIDO: MIEL
- Completar la tabla N°05 con los datos obtenido en la tabla N° 02, correspondiente** para la miel.
6. Calcular la diferencia de presión que existe entre las dos secciones, utilizando la ec uación (4) del fundamento teorico, y luego, anotar en la siguiente tabla: Tabla N°06. n P 1 - P 2 (KPa) 1 26944.5 kPa 2 1249.6 kPa 3 8853.7 kPa 4 12176.5 kPa RESULTADOS Sección AGUA MIEL ф 1 ̅ф̅̅𝟐 ̅ P 1 - P 2 ф 1 ̅ф̅̅𝟐̅ P 1 - P 2
1 4940 kg/s 8637.5 kPa 7980.4 kg/s 12306.075 kPa 2 6532.5 kg/s 9242.425 kg/s DISCUSIÓN En primera instancia pudimos observar como es que varía la velocidad del fluido dependiendo del área de la sección por donde pasa el mismo, pudiendo determinar de esta forma que la relación entre el área de la sección y la velocidad del fluido es inversamente proporcional, ya que mientras una va disminuyendo, la otra va aumentando. De la misma manera pudimos analizar que al aumentar la velocidad, aumenta también la presión, siendo así directamente proporcionales. Esto es algo que se debe tener presente en el momento de realizar el experimento, pues algunos materiales no podrían resistir dichas presiones. Se pudo observar también que la densidad también es un factor importante, debido a que mientras más denso sea el fluido, menor será la velocidad, en este caso el agua es menos densa que la miel, por lo que algunas de sus velocidades no son las mismas.
8. CONCLUSIONES ( )
- Explique en que consiste la arteriosclerosis y su relación con el efecto venturi. La arteriosclerosis se refiere a la acumulación de grasas, colesterol y otras sustancias dentro y sobre las paredes de las arterias (placa), lo cual puede restringir el flujo sanguíneo. La arteriosclerosis sucede cuando los vasos sanguíneos que llevan oxigeno y nutrientes del corazón al resto del cuerpo(arterias) se vuelven gruesos y rígidos a causa de la acumulación de grasas, colesterol y otras sustancias dentro y sobre las paredes de las arterias, en la cual van a restringir el flujo de sangre hacia los órganos y tejidos. La relación que guarda la arteriosclerosis con el efecto Venturi es que al tener un estrechamiento en las paredes arteriales habría una disminución en el flujo arterial en la cual llegaría a tener una mayor velocidad al pasar por una sección reducida o menor y que claramente se esta definiendo el efecto Venturi.
- ¿Qué es regurgitación mitral? Y como afecta al corazón de la persona. Es un trastorno en el cual la válvula mitral en el lado izquierdo del corazón no cierra de manera apropiada. Regurgitación significa filtración desde una válvula que no cierra del todo. Provoca una tensión adicional en el corazón porque, al bombear sangre en el sentido contrario, avanza menos
