Efecto Venturi

Efecto Venturi cumple los años el 17 de junio.

Efecto Venturi nació el día 17 de junio de 822.

La edad actual es 1201 años. Efecto Venturi cumplirá 1202 años el 17 de junio de este año.

Efecto Venturi es del signo de Geminis.

El efecto Venturi consiste en un fenómeno en el 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.^[1]​ En ciertas condiciones, cuando el aumento de velocidad es muy grande, se llegan a producir grandes diferencias de presión 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 (1746-1822).^[2]​

El efecto Venturi se explica por el principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye, necesariamente la velocidad aumenta tras atravesar esta sección. Por el teorema de la conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.

Efectivamente,según el principio de Bernoulli:

${displaystyle {frac {{V_{1}}^{2}}{2g}}+{frac {P_{1}}{gamma }}+z_{1}={frac {{V_{2}}^{2}}{2g}}+{frac {P_{2}}{gamma }}+z_{2}}$

donde:

A igualdad de los demás factores, y teniendo en cuenta el principio de continuidad, que expresa que al disminuir la sección en un conducto, aumenta la velocidad del fluido que lo recorre, puede deducirse que, en un estrechamiento del conducto, si ${displaystyle V}$ aumenta, necesariamente debe disminuir ${displaystyle P}$.

Pero además, si el estrechamiento en el punto ${displaystyle 2}$ es tal, que la velocidad sea suficientemente grande para que ${displaystyle {frac {{V_{2}}^{2}}{2g}}>z_{1}-z_{2}}$, para que se cumpla Bernoulli, la altura ${displaystyle {frac {P_{2}}{gamma }}}$ tendrá que ser negativa y por tanto la presión. Cuando por esta o por otra circunstancia, la presión se hiciera negativa, en teoría traerá consigo la detención del movimiento del fluido o, si se introduce un tubo con otro fluido, este fluido sería aspirado por la corriente del primero.^[3]​ Este fenómeno se suele aprovechar en la industria para mezclar fluidos con un reducido gasto energético.

Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseñado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto Venturi.^[2]​ Efectivamente, conociendo la velocidad antes del estrechamiento y midiendo la diferencia de presiones, se halla fácilmente la velocidad en el punto problema.

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 canalización estrecha. La diferencia de alturas del líquido en el tubo en U permite medir la presión en ambos puntos y consecuentemente la velocidad.

En otros casos utiliza este efecto para acelerar la velocidad de un fluido obligándole a atravesar un tubo estrecho con el extremo 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.

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.

3D animation of the Differential Pressure Flow Measuring Principle (Venturi meter) en YouTube. (en inglés)