GASTO VOLUMÉTRICO, TEOREMA DE BERNOULLI Y ECUACIÓN DE CONTINUIDAD

GASTO VOLUMÉTRICO

Es el volumen de un fluido que pasa por una superficie en un tiempo dado.

Se representa con la letra Q.

Algunos ejemplos de medidas de caudal volumétrico son: los metros cúbicos por segundo (m³/s, en unidades básicas del Sistema Internacional) y el pie cúbico por segundo (cu ft/s en el sistema inglés de medidas).

TEOREMA DE BERNOULLI Y ECUACIÓN DE CONTINUIDAD

Describe el comportamiento de un fluido en reposo moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli y este expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

*Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.

*Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.

*Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

La siguiente ecuación conocida como “Ecuación de Bernoulli” (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.

donde:

•  = velocidad del fluido en la sección considerada.

•  = densidad del fluido.

•  = presión a lo largo de la línea de corriente.

•  = aceleración gravitatoria

•  = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.

DANIEL BERNOULLI

En la ecuación de continuidad la conservación de la masa de fluido a través de dos secciones (sean éstas A₁ y A₂) de un conducto (tubería) o tubo de corriente establece que la masa que entra es igual a la masa que sale.

Definición de tubo de corriente: superficie formada por las líneas de corriente. Corolario: solo hay flujo de corriente si V es diferente de 0.

La ecuación de continuidad se puede expresar como:

${\displaystyle \rho _{1}.A_{1}.V_{1}=\rho _{2}.A_{2}.V_{2}}$

Cuando ${\displaystyle \rho _{1}=\rho _{2}}$, que es el caso general tratándose de agua y flujo en régimen permanente, se tiene que:

${\displaystyle \ A_{1}.V_{1}=A_{2}.V_{2}}$

o de otra forma:

${\displaystyle \ Q_{1}=Q_{2}}$ (el caudal que entra es igual al que sale)

donde:

• Q = caudal (${\displaystyle m^{3}/s}$)
• V = velocidad ${\displaystyle (m/s)}$
• A = área transversal del tubo de corriente o conducto ${\displaystyle (m^{2})}$