¿Qué es un tubo Venturi?

Un tubo venturi es un tubo o tubería que emplea una restricción temporal o estrechamiento en su longitud para reducir la presión y aumentar la velocidad de un fluido o gas que lo atraviesa. Este fenómeno de reducción simultánea de la presión y aumento de la velocidad se conoce como efecto venturi y tiene varios usos, como la medición del flujo de aire y el bombeo o atomización de un fluido secundario. Existen varios tipos de perfiles de tubo venturi en uso general, con un cambio gradual de perfil que es el más efectivo.

Las leyes de la física dictan que un fluido o gas que fluye en un tubo se acelerará si ese flujo está restringido. Cuando esto ocurre, la presión del fluido en el área restringida debe disminuir para conservar energía. La constricción en un tubo se conoce como venturi y el aumento simultáneo de la velocidad del flujo y la disminución de la presión como efecto venturi. Las características de cambio de presión de este fenómeno se utilizan para realizar tareas como la medición del flujo de aire y combustible en los sistemas de la aeronave y el cálculo de la presión diferencial en meteorología.

Además, la caída de presión en la constricción del tubo venturi puede usarse para bombear o atomizar un fluido secundario. Si se introduce un segundo fluido en el área restringida del tubo venturi, el vacío parcial creado por la presión más baja lo atraerá al flujo de fluido primario donde los dos se mezclan. Esta reacción se usa en pistolas de pintura y aerógrafos para dibujar pintura en el flujo de aire comprimido donde se atomiza. El carburador en un motor de combustión interna hace uso de la misma reacción para aspirar combustible en el aire que ingresa al motor. Un atomizador de perfume funciona de la misma manera al extraer el perfume de una botella y al flujo de aire desde el bulbo del atomizador.

Los tubos Venturi utilizan varios tipos de perfiles de constricción que van desde restricciones suaves en forma de reloj de arena hasta deflectores simples con un pequeño orificio en su centro. Como la eficacia del efecto venturi se basa en el mantenimiento de la mayor cantidad posible de energía de flujo de aire inicial a través de toda la constricción, la resistencia en esta área debe mantenerse al mínimo. Por esta razón, los tubos venturi con cambios graduales en el perfil son los más efectivos. Un tubo venturi típicamente tendrá un ángulo de cono de entrada inicial de aproximadamente 30 grados y un ángulo de cono de salida de aproximadamente cinco grados. Estos cambios graduales en el perfil aseguran una resistencia mínima al flujo de fluido y el mejor rendimiento venturi.