Tubo Venturi de Bernoulli

El Tubo Venturi de Bernoulli es una simulación interactiva de dinámica de fluidos en 3D que muestra cómo se compensan la velocidad de flujo y la presión estática dentro de una tubería con estrechamiento. Los estudiantes arrastran el collarín brillante de la garganta para cambiar el diámetro del estrechamiento D_2, ajustan la velocidad de entrada v_1 y la densidad del fluido rho, y lanzan pulsos de tinte en la corriente. Tres tubos manométricos verticales montados en la entrada, la garganta y la salida muestran la altura de presión estática en tiempo real, ilustrando tanto la ecuación de continuidad (A_1 v_1 = A_2 v_2) como la ecuación de Bernoulli (P_1 + 1/2 rho v_1² = P_2 + 1/2 rho v_2²).

• Arrastra el collarín naranja de la garganta hacia adentro para reducir el Diámetro de garganta D_2 de 15 cm a 9 cm y observa cómo las partículas trazadoras pasan más rápido por el cuello.
• Compara la columna manométrica central P_2 con la columna de entrada P_1 a medida que aumenta la velocidad en la garganta v_2, confirmando que una mayor velocidad de flujo produce una menor presión estática.
• Duplica la Velocidad de entrada v_1 con el control deslizante y verifica que la Caída de presión delta P se cuadruplica porque la presión dinámica es proporcional a v².
• Pulsa Pulso de tinte para resaltar un grupo de partículas de fluido y observa cómo se separan en la rápida garganta y vuelven a comprimirse en el difusor de salida.
• Aumenta la Densidad del fluido rho de 700 kg/m³ a 1400 kg/m³ y observa cómo la caída de presión delta P varía proporcionalmente con la densidad.

1. 1Usar la ecuación de continuidad A_1 v_1 = A_2 v_2 para calcular cómo influye el diámetro de la tubería en la velocidad del fluido.
2. 2Aplicar el principio de Bernoulli para explicar por qué cae la presión estática donde aumenta la velocidad del fluido.
3. 3Calcular la caída de presión Venturi delta P = 1/2 rho (v_2² - v_1²) a partir de las velocidades de entrada y de garganta.
4. 4Interpretar las alturas de las columnas manométricas verticales como mediciones directas de la presión estática local.

Preguntas frecuentes de los docentes