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UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR INGENIERÍA EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ

AUTOR: Miguel José Loayza Romero.

ASIGNATURA: Inyección Gasolina y Diésel

TUTOR: Ing. Freddy Morquecho

PERIODO: Abril 2016 - Agosto 2016

Guayaquil, Ecuador (Fecha: 12/05/2016)

INFORME

Maqueta Sobre el Efecto Venturi Objetivos Objetivo General  Realizar un carburador a partir del estudio y conocimiento del efecto Venturi. Objetivo especifico    

Estudiar el funcionamiento del efecto Venturi Conocer el funcionamiento del carburador. Realizar un análisis y cálculos apoyándose con la teoría de Bernoulli. Elaborar un venturi a partir de materiales plásticos. MARCO TEÓRICO: Figura 1.-Giovanni Battista

Fuente:https://www.google.com.ec/search?q=Giovanni+Battista.hotm Editado por: Miguel Loayza 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 (1746-1822). Tubo de Venturi Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseñado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto Venturi. Sin embargo, algunos se utilizan para acelerar la velocidad de un fluido obligándole a atravesar un tubo estrecho en forma de cono. 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. 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.

Figura 2.- Tubo de Venturi

Fuente: https://www.google.com.ec/search=tubo+venturi&imgrc.hotm Editado por: Miguel Loayza

Funcionamiento de un Tubo de Venturi En el Tubo de Venturi el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de la sección angosta llamada garganta, donde disminuye la presión del fluido. Después se expande el flujo a través de la porción divergente al mismo diámetro que la tubería principal. En la pared de la tubería en la sección 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos sección 2, se encuentran ubicados ramificadores de presión. Estos ramificadores de presión se encuentran unidos a los dos lados de un manómetro diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la diferencia de presión p1 – p2. 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, 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.

Figura 3.- El funcionamiento del Tubo de Venturi

Fuente: https://www.google.com.ec/FUNCIONAMIENTO+DEL+TUBO+VENTURI.hotm Editado por: Miguel Loayza.

La ecuación La ecuación de Bernoulli, se puede considerar como una apropiada declaración del principio de la conservación de la energía, para el flujo de fluidos. El comportamiento cualitativo que normalmente evocamos con el término "efecto de Bernoulli", es el descenso de la presión del líquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. La ecuación de Bernoulli consta de los siguientes términos:

La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes: 1. Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido; 2. Potencial o gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea; 3. Energía de presión: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que

Elementos a utilizar durante la práctica: Máquinas y/o equipos

Herramientas

Insumos

-Compresor de aire

-Botellas plásticas

-ventilador casero

-brujita -Tijeras -Tubo -Madera -Recipiente -Pintura color roja y negra

-Esferos -Cuadernos de apunte -Jeringas -Cámara de celular -Gasolina -Estilete -Silicona caliente y fría

Esquema general Figura 4.- Esquema del carburador elemental

Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/carburador.htm Autor: Miguel Loayza

Procesos de la práctica realizada

#.-

Pasos Cortando los materiales

Paso:1

En el primer paso procedimos a recortar las botellas de plastico para construir el cuerpo del venturi, utilizando una tijera recortamos, teniendo en cuenta los diametros necesarios del tubo venturi.

Paso:2

Luego realizamos la unión de los dos

Uniendo los materiales

recipientes cortados, por los lados más angostos

de

los

mismos,

utilizando

pegamento unimos las dos bocas de las botellas.

Paso:3

En el tercer paso procedimos a la

Haciendo los orificios

construcción de la cuba, haciendo los orificios necesarios para unir la cuba con su respectivo depósito de combustible, con material plástico.

Paso:4

En este paso insertamos una jeringa entre la cuba de plástico y su reservorio de combustible, por los orificios que hicimos en el paso anterior, utilizamos pegamento para unir estos dos elementos, y así tengamos el paso del combustible.

Insertando jeringa

Paso:5

Una vez construida la cuba, le

Colocando la válvula

implementamos una válvula que permita el paso del combustible desde el reservorio y a la misma vez cierre el paso cuando la cuba se encuentre al nivel correcto.

Paso:6

A continuación colocamos un tubo de

Colocando el surtidor

diámetro muy delgado lo cual va a realizar la función de un surtidor en el Venturi.

Paso: 7

Para culminar procedimos a pintar los elementos que se pueda, en este caso se pintó la base de madera y el tubo Venturi, y luego de esto se colocaron unas bases de apoyo sobre la madera para unir todos elementos.

Final del proyecto

Fuente: taller automotriz Romero Autor: Miguel Loayza

Cálculos: Datos: d1= 8.0 cm d2= 6.1 cm A 1=π r 12

A 1=π (8.0)2

A 2=π r 22

A 2=π (4)2

A1 ¿ A2 ¿¿ ¿ ¿ ¿ ¿ 2gh ¿ v 1=√ ¿

A 1=π (64.00)

A 2=π (316.0)

201.06 ¿ 50.26 ¿¿ ¿ ¿ ¿ ¿ 2 ( 9.8 )(4) ¿ v 1= √¿

v 1=

√

v 2=

A 1V 1 201.06 ( 2.29 ) = =14.85 m/ s A2 50.26

78.4 =√ 5.23=2 .29 m/s 15.0

A 1=201.06 cm 2 A 2=50.26 cm 2

ρ (Gasolina) = 760 g/L ¿ 0.76 kg /m3 P1= 140 psi

1 pa = 0.000145 psi ¿ 965517.24 pa

ρ . g = γ =0.76 ( 9.8 )=7 . 45 kg /m s2

v 21 p1 v2 p + + z1 = 2 + 2 + z2 2g γ 2g γ

p2=(

(

p2=

v 21 p1 v2 + + z 1−z 2− 2 )γ 2g γ 2g 2

2

)

(2.29) 965517.24 (14.85) + +0.30−0.20− 7.45 7.45 2 ( 9.8 ) 2 ( 9.8 )

965517.24 220.52 + +0.10− 7.45 ( 5.24 19.6 7.45 19.6 )

p2=

p2=( 0.27+129599.62+0.10−11.25 ) 7.45 p2=( 129588.73)7.45 p2=¿ 965436.09 Pa

Datos obtenidos en la práctica: A 1=201.06 cm 2 A 2=50.26 cm 2

v 1=2.29 m/s

v 2=14.85 m/s ρ=0.76 kg/m 3 2

γ =7.45 kg /m s

p1=965517.24 pa p2=¿ 965436.09 Pa

Conclusiones:  Se concluye que realizando los cálculos necesario se puede llegar a obtener una mezcla estequiometrica.  Enseña que este es el resultado de la diferencias de presión.  Podemos ver que es un efecto de succión que se produce en el extremo de la tubería.

Recomendaciones:

 Para ver variación de presión se debería trabajar con mayor distancia entre áreas del Venturi.  Se debe realizar la calibración del carburador cada periodo de tiempo.  Conoce la presión que se generó en el conducto y la pulverización.

Bibliografía http://www.aficionadosalamecanica.net/carburador.htm http://www.aficionadosalamecanica.net/carburador3.htm http://fisicaconpalma.blogspot.com/ http://www.fisicanet.com.ar/fisica/estatica_fluidos/ap05_densidad.php http://www.convert-me.com/es/convert/density/