¿Por qué la longitud de la sección divergente en un medidor venturi es más larga que la convergente?

El ángulo del cono de la sección convergente (alfa2) es de alrededor de 15-25 grados y el de la sección divergente (alfa 1) es de alrededor de 5-8 grados. Este ángulo de cono de la sección divergente se mantiene pequeño para evitar la separación del flujo. La separación del flujo aumenta la fricción por fricción. Como la separación de flujo no se experimenta mientras converge, la sección convergente es más corta.
El valor máximo del ángulo del cono de la sección convergente es como tal para evitar la vena contracta de manera que el área de flujo sea mínima en la garganta.

Esto se hace para evitar la separación del flujo. Las regiones de separación de flujo y recirculación generalmente ocurren cuando se producen gradientes de presión adversos. Está presente en casi todas las áreas relacionadas con el flujo. Para un venturi, siempre es mejor mantener un ángulo de divergencia más pequeño ya que el flujo es subsónico.

Porque reduce el movimiento hacia atrás del flujo. No está relacionado con la longitud. Está relacionado con el ángulo. El ángulo de la porción divergente es menos comparado con el ángulo de la porción convergente.

El flujo se acelera en la sección convergente y la presión estática disminuye, mientras que en la sección divergente, el flujo se desacelera y aumenta la presión estática.

Todo depende del ángulo, no de la longitud. Para la sección divergente, si la longitud no es mayor que el ángulo sería empinado y se aplicará contrapresión al fluido.

Esta es mi opinión de cierta experiencia que tengo con Venturis y artículos de inducción relacionados.

El orificio es de un tamaño conocido. El conjunto ha sido diseñado y probado para lograr una cierta caída de presión a través del orificio con un flujo especificado de cualquier medio que esté probando o midiendo. Las especificaciones probablemente tienen tablas de conversión para otros caudales.

Es necesario tener un flujo no turbulento a través del orificio para una medición adecuada. Obviamente, la entrada debe ser cónica para que el medio ingrese al orificio en una transición suave. Es igual de importante tener una transición suave fuera del orificio. De lo contrario, la turbulencia provocará presiones variables en el medio, lo que provocará que el fluido cavite. La cavitación puede causar daños estructurales al conjunto Venturi y sesgará las lecturas del medio.

Estoy seguro de que alguien más podría hacer los cálculos y otros podrían ser más técnicos. Sé que hay muchos artículos sobre su pregunta. En pocas palabras: el flujo debe ser lo más puro posible con poca turbulencia.