Cómo calcular el flujo hidráulico

Escrito por bailey richert | Traducido por laura de alba
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Cómo calcular el flujo hidráulico
El líquido que pasa a través del tubo tiene un valor de flujo hidráulico que se puede calcular. (pipe fitting image by Joann Cooper from Fotolia.com)

El flujo hidráulico, o velocidad de flujo, es definido como el volumen de una sustancia que fluye a través de una superficie de área definida durante un periodo de tiempo especificado. Las unidades para la velocidad de flujo son volumen por tiempo y están matemáticamente representadas por una letra Q. Entender el flujo hidráulico es necesario en la ingeniería para determinar el flujo volumétrico necesario y la energía requerida para bombear un fluido a través de un canal o tubería. Para calcular la velocidad de flujo se deben conocer el área del tubo o canal, la velocidad del flujo y el ángulo del flujo, o poder derivarlos del enunciado del problema.

Nivel de dificultad:
Moderadamente fácil

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Instrucciones

  1. 1

    Calcula el área de sección cruzada del tubo si no está provista en el establecimiento del problema. Usan ecuaciones de área de geometría básica dependiendo de la forma de la sección cruzada, que podría ser circular, rectangular o trapezoidal. Esta área es conocida como la forma perpendicular del canal al flujo. Las ecuaciones que podrían ser utilizadas son:

    Área de un círculo = pi × radio × radio Área de un rectángulo = longitud × ancho Área de un trapecio =0.5 × altura × (longitud1 + longitud2)

  2. 2

    Multiplica el área de sección cruzada por la velocidad del flujo, provista en 1 U de longitud sobre una unidad de tiempo al cuadrado. Si el área de sección cruzada y el flujo son verdaderamente perpendiculares, el ángulo de la velocidad de flujo es de cero grados. El valor que acabas de calcular es el flujo hidráulico.

  3. 3

    Multiplique el valor del paso 2 por el coseno de theta, en donde theta es el ángulo del flujo entre el área y la dirección del flujo. Usa theta únicamente cuando no puedas calcular el área de sección cruzada perpendicular exacta en el paso 1.

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