¿Qué es un tubo Venturi?

Un tubo venturi es un tubo o tubería que emplea una restricción o estrechamiento temporal 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 presión y aumento de 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. Hay varios tipos de perfiles de tubo venturi de uso general, siendo el más eficaz un cambio gradual de perfil.

Las leyes de la física dictan que un fluido o gas que fluye en un tubo se acelerará si ese flujo se restringe. Cuando esto ocurre, la presión del fluido en el área constreñida 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 las aeronaves 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 utiliza en pistolas de pintura y aerógrafos para atraer pintura al flujo de aire comprimido donde se atomiza. El carburador de 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 extrayendo el perfume de una botella y hacia el flujo de aire de la bombilla del atomizador.

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