Question

Si A1=5A2 en un tubo de venturi y la presión P1 en A1 es 2 atm. Calcular

1) la rapidez V1 en A1

2) La rapidez V2 en A2

3) El correspondiente gasto o caudal si el diametro es A1 en 5cm.

El fenómeno que ocurre cuando en A2 la presión cae casi a cero se conoce como cavitacion.

Answer 1

1) La rapidez V1 en A1  es : V1 =  4.11 m/seg

2) La rapidez V2 en A2  es :  V2 = 20.55 m/seg  

3) El correspondiente gasto o caudal, si el diámetro es A1 en 5cm es : Q1 = 0.2055 m3/seg    

  La rapidez V1 en A1, la rapidez V2 en A2 y el gasto o caudal, si el diámetro es A1 en 5cm  se calculan  mediante la aplicación de la ecuación de Bernoulli , de la siguiente manera :

 A1 = 5A2

  P1 = 2 atm* 101325 Pa/1 atm = 202650 Pa            P2 = 0 atm  cavitacion

  Q =?     A1 = 5 cm2

  Q1 = Q2    y      Q = V*A

  V1*A1 = V2*A2

   V1 * 5A2 = V2*A2

    V1 = V2/5 ⇒   V2 = 5*V1

     P1 + ρ*g*h1 + ρ*V1²/2 =  P2 + ρ*g*h2 + ρ*V2²/2

     P1 + ρ* V1²/2 = ρ*V2²/2

      P1 + ρ* V1²/2 = ρ*25V1²/2  

    202650 Pa + 1000 Kg/m3* V1²/2 = 1000 Kg/m3* 25*V1²/2

      De donde V1 =  4.11 m/seg     V2 = 5*4.11 m/seg = 20.55 m/seg    

        Q1 = V1*A1 = 4.11 m/seg * 0.05 m²    

        Q1 = 0.2055 m3/seg