Cómo calcular el flujo de fluidos
Escrito por Matthew D'Antuono ; última actualización: February 01, 2018
La dinámica de fluidos es un tema que a veces se toca en la física de secundaria, pero siempre está contemplado en los cursos universitarios de física. Calcular el flujo de fluido es una rutina de cálculo que se puede hacer en unos pocos pasos simples basados en la ecuación de Bernoulli. Aprende a calcular el volumen de flujo de líquido por segundo.
Cálculo del volumen por segundo
Encuentra la velocidad del fluido en metros por segundo. Si el problema no te da la velocidad, tienes que encontrarla tú mismo.
Calcula el área de la sección transversal en metros cuadrados de la tubería o conducto a través del cual se mueve el fluido. Por ejemplo, las tuberías son de forma cilíndrica y una sección transversal se vería como un círculo. Por lo tanto, el área de la sección transversal sería el cuadrado del radio de la tubería multiplicada por pi. Un tubo con un radio de 1 cm tendría un área de sección transversal de 0,000314 metros cuadrados. Asegúrate de convertir las dimensiones a metros antes de calcular.
Multiplica la velocidad del fluido por el área de la sección transversal de la tubería o conducto para encontrar el volumen de flujo de fluido por segundo. Un fluido que viaja a 5 m por segundo a través de un tubo de 1 cm de diámetro se desplazaría a una velocidad de 0,00157cm por segundo.
Encontrar la velocidad después de un cambio en el área
Encuentra el área de la sección transversal de la tubería en dos diferentes secciones y la velocidad del fluido a través del tubo en una sección. Para obtener las instrucciones para calcular el área de la sección transversal, consulta el Paso 2 de la sección anterior. Asegúrate de que el área esté en metros cuadrados y la velocidad se exprese en metros por segundo.
Multiplica el área de la sección transversal de la tubería por la velocidad del fluido a través de esa sección de la tubería.
Divide el producto del paso anterior por el área de la tubería donde deseas encontrar la velocidad. Este cociente es la velocidad del fluido a través de la segunda área de la tubería en metros por segundo.
Cálculo de la velocidad desde la altura, presión y densidad
Identifica la presión, la altura y la densidad del fluido en dos lugares diferentes a lo largo de la tubería. Uno de estos dos lugares debe ser donde te gustaría encontrar la velocidad del fluido. Llama a este lugar "punto A". El otro lugar se llama "punto B". Asegúrate de que la presión está en pascales, la altura está en metros y la densidad en kilogramos por metro cúbico.
Resta la presión en el punto A de la presión en el punto B.
Multiplica el número 9,8 por la altura y la densidad en el punto A. Repite este proceso para el punto B.
Resta el producto para el punto A en el paso anterior a partir del producto para el punto B en el paso anterior.
Multiplica el número de un medio por la densidad del fluido y el cuadrado de la velocidad en el punto B si está dado.
Añade a cada uno de los números del Paso 2, Paso 4 y el Paso 5 en esta sección.
Divide el número encontrado en el paso 6 por el producto de un medio y la densidad del fluido.
Saca la raíz cuadrada del número que se encuentra en el paso 7. Esta es la velocidad del fluido a través del punto A en metros por segundo.
Consejos
Pon mucha atención a las unidades. Convierte todo antes de hacer cualquier cálculo.
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