INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL TICOMÁN

SISTEMAS EN AERONAVES

ECUACION DE BERNOULLI Y TUBO VENTURI

PROFESOR: FRAGOSO MOSQUEDA MARCOS

ALUMNO: GOMEZ SANCHEZ OMAR

GRUPO: 6AM1

MEXICO, D.F. ENERO DEL 2015

ECUACION DE BERNOULLI

El teorema de Bernoulli afirma que la energía de un fluido en cualquier momento, ya sea líquido o gas, consta de tres componentes:

* Cinético: energía debida a la velocidad que tiene el fluido. *Potencial gravitacional: energía debido a la altura que tenga el fluido *Energía de flujo: energía debido a la presión que tiene el fluido

Este teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo.

La ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente:

Donde:

P: Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean

: Densidad del fluido.

V: Velocidad de flujo del fluido.

g: Valor de la aceleración de la gravedad ((9.81^(m/(s^-2))) en la superficie de la Tierra).

h: Altura sobre un nivel de referencia.

El efecto Bernoulli es una consecuencia directa que surge a partir de la ecuación de Bernoulli: en el caso de que el fluido fluya en horizontal un aumento de la velocidad del flujo implica que la presión estática decrecerá.

Un ejemplo práctico es el caso de las alas de un avión, que están diseñadas para que el aire que pasa por encima del ala fluya más velozmente que el aire que pasa por debajo del ala, por lo que la presión estática es mayor en la parte inferior y el avión se levanta.

El tubo Venturi.

El Tubo Venturi lo crea el físico e inventor italiano Giovanni Battista Venturi (1746–1822), según él, el tubo es un dispositivo para medir el gasto del fluido, es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia de presión que existe entre el lugar por donde entra la corriente y el punto, calibrable de mínima sección del tubo, en donde su parte ancha final actúa como difusor.

El tubo Venturi se fabrica con materiales diversos según la aplicación de destino, el material más empleado es acero al carbono, también se utiliza el latón, bronce, acero inoxidable, cemento, y revestimientos de elastómeros para paliar los efectos de la corrosión. El tubo Venturi ofrece ventajas con respecto a otros captadores, como son:

*Menor pérdida de carga permanente, que la producida por del diafragma y la tobera de flujo, gracias a los conos de entrada y salida.

*Medición de caudales superiores a un 60% a los obtenidos por el diafragma para la misma presión diferencial e igual diámetro de tubería.

*El Venturi requiere un tramo recto de entrada más corto que otros elementos primarios.

*Facilidad para la medición de flujo de líquidos con sólidos en suspensión.

El tubo venturi consiste en una reducción de la tubería, esto se logra con un tramo recto, un cono de entrada, la garganta y el cono de salida.

En el caso de la hidráulica en donde se tiene en cuenta las pérdidas por fricción, lo más conveniente es desarrollar una ecuación que las contenga.

Después de hacer unos cálculos y unas simplificaciones se puede llegar a las siguientes ecuaciones que hacen más práctica y rápida la resolución de cierto tipo de problemas.

Q = K ( 12.6 h – Hf )1/2

K = SE [ 2 g / (( dE / dG )4 – 1)]1/2

SE = 0.7854 * dE2

dG = Diámetro en la garganta

dE = Diámetro en la tubería de conducción

h = Diferencia de nivel en el manómetro ( se expresa en metro de mercurio)

Hf = Pérdidas por frotamiento ( se expresa en m )

Es prudente tener en cuenta que esta ecuación se trabaja en el sistema internacional ( m, s ) y que el líquido manométrico es el mercurio. Las pérdidas de fricción se reportan en unidades de longitud ( m ) puesto que se tratan como una disminución en la cabeza de presión. Esta ecuación se trabaja para flujo incompresible. La descarga depende de la diferencia manométrica sin importar la orientación del medidor de Venturi; no es relevante si el medidor está colocado horizontal, vertical o inclinado.