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Calculadora de caudal con medidor Venturi

Caudal a través de un medidor o tubo Venturi a partir de los diámetros de entrada y garganta, la presión diferencial medida, la densidad del fluido y el coeficiente de descarga: caudal volumétrico, másico y velocidades.

Unidades

Diámetro de entrada (tubería) (mm o in)

Diámetro de la garganta (mm o in)

Presión diferencial, entrada − garganta (kPa o psi)

Densidad del fluido (kg/m³)

Coeficiente de descarga Cd

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Cómo funciona

Q = Cd × A₂ × √(2·Δp ÷ (ρ·(1 − β⁴))) · β = d ÷ D · A₂ = π·d² ÷ 4 · v₂ = Q ÷ A₂, v₁ = Q ÷ A₁ · caudal másico = ρ × Q

Un medidor Venturi estrecha la tubería hasta una garganta y luego la vuelve a ensanchar. Por la ecuación de Bernoulli y la de continuidad, el fluido se acelera en la garganta y su presión baja; al medir esa diferencia de presión se obtiene el caudal. El coeficiente de descarga corrige la fricción y es cercano a 1 en un Venturi bien fabricado, y el cono de salida gradual recupera la mayor parte de la presión, por lo que desperdicia mucha menos energía que una placa de orificio. Para gases la fórmula vale cuando la caída de presión es pequeña frente a la presión de la línea; si no, incluye el factor de expansión de la ISO 5167.

Ejemplo resuelto

Un Venturi con entrada de 100 mm y garganta de 50 mm (β = 0.5) marca 20 kPa de presión diferencial con agua (998 kg/m³). Con Cd = 0.98 la velocidad en la garganta es 0.98 × √(2 × 20,000 ÷ (998 × 0.9375)) = 6.41 m/s y el caudal es 0.001963 m² × 6.41 = 45.29 m³/h (12.58 L/s, 12.56 kg/s). La velocidad en la entrada es 1.60 m/s.

Fuentes: Engineering ToolBox — Venturi meters · Wikipedia — Venturi effect (Venturi meter)

Preguntas frecuentes

¿Cómo mide el caudal un tubo Venturi?

La garganta más estrecha aumenta la velocidad y reduce la presión. El caudal es proporcional a la raíz cuadrada de esa diferencia de presión, así que un manómetro diferencial entre las tomas de entrada y garganta indica el caudal.

¿Qué coeficiente de descarga debo usar?

La ISO 5167-4 da 0.995 para tubos Venturi clásicos mecanizados, 0.984 para los fundidos y 0.985 para los de chapa soldada, dentro de sus rangos de Reynolds. Un Venturi casero o impreso en 3D puede tener un valor menor: calíbralo si necesitas precisión.

¿Qué diferencia hay entre un Venturi y una placa de orificio?

Ambos usan la misma ecuación, pero la placa de orificio tiene Cd ≈ 0.6 y pierde de forma permanente casi toda la caída de presión, mientras que el Venturi tiene Cd ≈ 0.98 y recupera alrededor del 85–90%. La placa es más barata y corta.

¿Sirve para aire?

Sí, si la caída de presión es pequeña (unos pocos por ciento de la presión absoluta de la línea): ingresa la densidad del aire en las condiciones de la línea. Con caídas mayores el gas se expande en la garganta y necesita una corrección por expansión.

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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.