Función Potencial: Si el rotacional del gradiente de una función escalar (cualquier vector) es cero, dicho vector puede expresarse como el gradiente de una función escalar Φ llamada función potencial.
Efecto Magnus: Es el efecto de generar sustentación mediante rotación de un cuerpo sólido.
Tubo de Pitot: Dispositivo utilizado para medir la velocidad de un fluido.
Longitud Equivalente: Longitud ficticia que representa la resistencia al flujo causada por codos, válvulas y otros accesorios (hL).
Influencia del Número de Reynolds (Re) en el Coeficiente de Arrastre (Cd) para un Cilindro o una Esfera: El Cd disminuye conforme el Re aumenta hasta alcanzar una región donde se estabiliza. Al alcanzar un cierto Re crítico, ocurre una crisis de arrastre donde el Cd cae bruscamente debido a cambios en la capa límite, y luego puede aumentar a medida que el flujo se vuelve completamente turbulento.
Aceleración Convectiva: Se presenta en los cambios de geometría, es una variación respecto a la posición (estrechamiento y/o ensanchamiento).
Aceleración Local: Término de la derivada con respecto al tiempo.
Factores que influyen en el Golpe de Ariete: Longitud, diámetro, espesor y material de la tubería.
Presión Mínima de Instalación a Nivel del Mar: 1,013 bar.
Equivalencia de 1 MCA en Pascales: 9,81 kPa.
Presión Absoluta: Presión total medida desde el vacío absoluto (>0).
Presión Relativa (Manométrica): Presión medida con respecto a la presión atmosférica.
Peso Específico: Peso por unidad de volumen de una sustancia (N/m³).
Densidad: Masa por unidad de volumen de una sustancia (kg/m³).
Presión de Vapor: Presión a la cual un líquido se encuentra en equilibrio con su vapor.
Cavitación: Ocurre cuando la presión en un líquido cae por debajo de su presión de vapor, formando burbujas de vapor.
Capilaridad: Capacidad de un líquido de subir o bajar en un tubo estrecho debido a las fuerzas de adhesión y cohesión. La altura a la que sube el líquido se describe por la fórmula de Jurin.
Flujo Permanente: Variación nula en el tiempo de presión y velocidad en un punto por donde circula un fluido.
Flujo Laminar: Fluido se mueve en capas paralelas o cilíndricas.
Flujo Turbulento: El fluido se mueve de forma caótica.
Venturi: Dispositivo diseñado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto Venturi.
Presión Mínima Relativa de una Instalación: Relativa a la atmosférica, es 0 cuando Pabs=Patm, cuando sea menor, este valor será negativo. La presión relativa del vacío es -1,013 bar, que es la mínima posible.
Tubería Lisa: El espesor de la capa es suficientemente grande como para cubrir las asperezas y que no tengan influencia en el flujo.
Coeficiente de Arrastre (Cd) para Cilindros y Esferas (105 ≤ Re ≤ 106): El Cd cae bruscamente debido a que el flujo en la capa límite se vuelve turbulento y mueve el punto más alto de su parte superior, reduciendo su estela y, por tanto, el arrastre debido a su presión.
Instrumentos y Principios Físicos
Instrumento para Medir la Densidad de un Líquido: Hidrómetro.
Viscosidad de un Líquido: Resistencia que ofrece un líquido a deformarse o a fluir.
Ley de Pascal: La presión aplicada a un fluido confinado se transmite sin cambios a través de todo el fluido.
Principio de Arquímedes: El peso de un objeto sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
Principio de Continuidad: El flujo de un fluido a través de un área constante es constante.
Ecuación de Continuidad: Establece que la masa del fluido que entra en un área es igual a la masa del fluido que sale de esa área.
Fluido Ideal: Un fluido que cumple tanto las leyes de la hidrostática como las de hidrodinámica.
Fluido Incompresible: Un fluido que no se puede comprimir.
Fluido Compresible: Un fluido que puede experimentar cambios en su densidad debido a cambios en la presión.
Unidad de Medida de la Presión: N/m².
Manómetro: Un instrumento para medir la presión de un fluido.
Principio de Torricelli: La velocidad de un fluido en un punto es proporcional a la raíz cuadrada de la altura del fluido por encima del punto. La velocidad de un fluido en un orificio es igual a la velocidad que tendría un objeto que cayera libremente desde la superficie libre del fluido hasta el centro del orificio.
Coeficiente de Descarga de un Orificio: La relación entre el caudal de fluido que sale del orificio y el caudal de fluido que entra al recipiente que lo contiene. Cociente entre el caudal real y el caudal teórico que debe pasar por un orificio.
Fuerza de Empuje: La fuerza ejercida por un fluido en reposo sobre un objeto sumergido en el mismo.
Sifón: Un tubo en forma de U que permite transferir un fluido de un recipiente a otro.
Principio de Bernoulli: La velocidad de un fluido está inversamente relacionada con su presión.
Presión Absoluta: La presión medida con respecto a la presión atmosférica estándar al nivel del mar.
Ecuación Fundamental de la Hidrostática: P + ρgh = constante.
Presión de Vapor de un Líquido: La presión a la cual un líquido cambia de estado a gas.
Densidad Relativa de un Líquido: La relación entre la masa de un líquido y la masa de un volumen igual de agua.
Funcionamiento del Tubo de Venturi: El fluido se acelera en la sección más estrecha del tubo, disminuyendo su presión y produciendo una diferencia de presión entre la sección estrecha y las secciones más anchas.
Cinemática de Fluidos: El estudio de las propiedades físicas de los fluidos en movimiento sin considerar las fuerzas que los causan.
Dinámica de Fluidos: Estudio de las fuerzas que actúan sobre los fluidos en movimiento.
Ecuaciones y Leyes
Ecuación de Continuidad: Ley de conservación de la masa.
Ecuación de Bernoulli: Ley de conservación de la energía.
Ecuación de Bernoulli (Conservación de Energía): Establece que la energía total del fluido se conserva a lo largo de su trayectoria.
Principio de Funcionamiento de un Aeroplano: Se basa en la ley de Bernoulli.
Fuerza de Arrastre de un Fluido: La fuerza que se opone al movimiento de un objeto en el fluido.
Ley de Stokes: Una ley que describe la fuerza de arrastre experimentada por un objeto esférico en un fluido viscoso.
Ecuación de Bernoulli para el Flujo de un Fluido Incompresible: P1 + ρV1²/2 + ρgh1 = P2 + ρV2²/2 + ρgh2.
Flujo Representado por el Número de Reynolds Inferior a 2000: Flujo laminar.
Flujo Representado por el Número de Reynolds Superior a 4000: Flujo turbulento.
Flujo Presente en el Número de Reynolds entre 2000 y 4000: Flujo transitorio.
Ley de Poiseuille: El flujo volumétrico de un líquido que fluye a través de un tubo es proporcional a la cuarta potencia del radio del tubo.
Ecuación de Continuidad para un Flujo Incompresible en Régimen Permanente: ∇·(ρV) = 0.
Ecuación de Navier-Stokes en su Forma Simplificada para un Flujo Incompresible: ρ(∂V/∂t + V·∇V) = -∇P + μ∇²V.
Capa Límite: Zona adyacente a la superficie donde las fuerzas viscosas son importantes.
Ecuación de Darcy-Weisbach: Ecuación que relaciona la pérdida de carga con la velocidad del flujo en una tubería.
Ecuación de Darcy-Weisbach Utilizada para Calcular la Pérdida de Carga en una Tubería: h = f(L/D)(V²/2g).
Altura de las Irregularidades de la Superficie Interior de la Tubería Dividido por el Diámetro Hidráulico: Q.
Carga Dinámica en un Canal: Energía por unidad de peso de fluido que se mantiene constante a lo largo de una línea de corriente.
Ecuación de Manning Utilizada para Calcular la Velocidad del Flujo en un Canal: V = (1/n)R(2/3)S(1/2).
Número de Froude en el Flujo de Agua: Número adimensional que describe la relación entre la velocidad del fluido y la profundidad de agua en un canal.
Golpe de Ariete en una Tubería: Aumento temporal de la presión debido a la apertura o cierre rápido de una válvula.
Coeficiente de Golpe de Ariete: Cociente entre la presión máxima y la presión mínima en una tubería.
Causa de la Cavitación en una Bomba Centrífuga: La presencia de burbujas de vapor en el líquido.
Efecto de la Cavitación en una Bomba Centrífuga: Disminución de la eficiencia de la bomba y daño en las partes internas.
Válvula de Pie: Una válvula que permite la entrada del líquido desde una fuente externa.
Factor de Celeridad en el Análisis del Golpe de Ariete: La relación entre la velocidad de la onda y la velocidad del fluido.
Índice de Sobrepresión: Relación entre la presión máxima y la presión de operación.