Principios de Dinámica de Fluidos
Resumen de fórmulas y conceptos fundamentales para el análisis de sistemas técnicos.
| Tema | Fórmula | Significado | Ejemplo Técnico |
|---|---|---|---|
| Caudal Volumétrico | $$Q = A \cdot v$$ | Volumen que pasa por unidad de tiempo. | Caudal de agua en una tubería de proceso. |
| Caudal Másico | $$\dot{m} = \rho \cdot Q$$ | Masa que pasa por unidad de tiempo. | Balance de materia en una evaporadora. |
| Continuidad | $$A_1 v_1 = A_2 v_2$$ | Si el tubo se estrecha, la velocidad aumenta. | Aceleración del fluido en una boquilla. |
| Bernoulli | $$P + \rho gh + \frac{1}{2}\rho v^2 = \text{cte}$$ | Relación entre presión, altura y velocidad. | Pérdida de presión al ganar velocidad. |
| Torricelli | $$v = \sqrt{2gh}$$ | Velocidad de salida por un orificio. | Vaciado de un silo o tanque de mezcla. |
| Pitot | $$v = \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}$$ | Mide velocidad a partir de presión dinámica. | Velocímetro de un avión o sonda en ducto. |
| Venturi | $$Q = A_2 \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho(1 - (A_2/A_1)^2)}}$$ | Calcula caudal por diferencia de presión. | Medidor de caudal en línea de producción. |
| Potencia Hidráulica | $$P_h = \rho g Q H$$ | Potencia entregada al fluido. | Energía necesaria para elevar un líquido. |
| Potencia Motor | $$P_m = \frac{P_h}{\eta}$$ | Potencia real considerando eficiencia. | Selección de motor para una bomba. |
⚠️ Advertencia Didáctica
En esta app se trabajan modelos ideales o simplificados. En instalaciones reales deben considerarse pérdidas localizadas, curvas reales de bombas, NPSH, viscosidad, régimen de flujo (Reynolds), accesorios, válvulas, filtros y criterios sanitarios específicos de la industria alimentaria o química.
¿Cómo funciona el Tubo de Pitot?
El tubo de Pitot permite calcular la velocidad de un flujo midiendo una diferencia de presión. La presión total se mide donde el aire se detiene en la boca del tubo. La presión estática representa la presión del aire sin frenarlo. La diferencia entre ambas es la presión dinámica, y de ella se obtiene la velocidad.
Modelo simplificado: Se supone densidad constante, vuelo sin viento y velocidad constante.
Sistema de Bombeo entre Tanques
Cálculo de caudal, altura manométrica, pérdidas por fricción y potencia requerida.