Fundamentos de Hidrodinámica: Caudal, Ecuación de Continuidad y Bernoulli

Caudal o Gasto de una Corriente

Se define el caudal o gasto de una corriente líquida como el volumen que atraviesa una sección de la misma en la unidad de tiempo.

La fórmula es: Q = V * S

Es decir, en una corriente líquida animada con movimiento permanente, el caudal resulta ser igual al producto de la velocidad media en la misma por el valor de su sección transversal, dirigida perpendicularmente a ella.

Ecuación de Continuidad

La ecuación de continuidad es una consecuencia del principio de conservación de la materia. Para un flujo permanente, la masa o volumen de fluido que atraviesa cualquier sección de una corriente por unidad de tiempo es constante.

Por lo tanto: Q = Q₁ = Q₂ = Q₃, lo que implica que: Q = v₁ * s₁ = v₂ * s₂ = v₃ * s₃ = constante.

Clasificación de las Energías de un Fluido

• 1. Energía potencial de presión
• 2. Energía de presión
• 3. Energía cinética

Principio de Bernoulli

Fórmula: (Pendiente de definición técnica).

Este principio describe el comportamiento de un flujo laminar moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Algunas de sus aplicaciones son:

• Determinar la altura necesaria en una bomba.
• Establecer el punto óptimo para la instalación de una bomba.
• Determinar el problema de cavitación.
• Calcular la cañería de aspiración de una turbina.
• Intervenir en el cálculo de tuberías de agua, gas, aire, oleoductos y sistemas de refrigeración, entre otros.

Viscosidad Dinámica

Fórmula: (Pendiente de definición técnica).

“La viscosidad dinámica es la propiedad que tienen los líquidos de ofrecer resistencia a la deformación o, dicho de otro modo, a que las láminas de fluido deslicen entre sus inmediatas”.

Viscosidad Cinemática

La viscosidad cinemática se define como la resistencia a fluir de un fluido bajo la acción de la gravedad; representa la característica propia del líquido desechando las fuerzas que genera su movimiento.

Régimen Laminar

Se llama régimen laminar al movimiento de un fluido cuando este es ordenado y suave. En un fluido laminar, el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse y cada partícula sigue una trayectoria suave.

Régimen Turbulento

Se denomina así al movimiento de un fluido que ocurre en forma de remolinos, en el cual las partículas se mueven desordenadamente y sus trayectorias se encuentran formando pequeños remolinos no coordinados.