Cálculo del caudal de agua en la tubería
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La unidad del SI para el caudal es \ (m^3/s\), pero hay otras unidades para \ (Q\) que son de uso común. Por ejemplo, el corazón de un adulto en reposo bombea sangre a una velocidad de 5,00 litros por minuto (L/min). Nótese que un litro (L) es 1/1000 de un metro cúbico o 1000 centímetros cúbicos (\(10^{-3} \, m^3\) o \(10^3 \, cm\)). En este texto utilizaremos las unidades métricas que sean más convenientes para una situación determinada.
Figura \ (\PageIndex{1}): El caudal es el volumen de fluido por unidad de tiempo que pasa por un punto a través del área \(A\). re el cilindro sombreado de fluido pasa por el punto \(P\) en una tubería uniforme en el tiempo \(t\). El volumen del cilindro es \(Ad\) y la velocidad media es \(\overline{v} = d/t\) por lo que el caudal es \(Q = Ad/t = A\overline{v}\).
\N – V &= \N – izquierda(\dfrac{5,00 \}, L}{1 \}, min}\N – derecha)(75 \N – y)\N – izquierda(\dfrac{1 \}, m^3}{10^3 \}\N – derecha)(5. 26 \times 10^5 \️, \left(\dfrac{min}{y}\️) \️[5pt] &= 2,0 \times 10^5 \️, m^3 \️end{align*}]
El caudal y la velocidad son magnitudes físicas relacionadas, pero muy diferentes. Para aclarar la distinción, piensa en el caudal de un río. Cuanto mayor sea la velocidad del agua, mayor será el caudal del río. Pero el caudal también depende del tamaño del río. Un arroyo rápido de montaña lleva mucha menos agua que el río Amazonas en Brasil, por ejemplo. La relación exacta entre el caudal \ (Q\) y la velocidad \ (\ sobre línea{v}\) es
Formulario de caudal
Recibí una de mis revistas de Alumni, no mencionaré la Universidad pero diré que está al otro lado de la línea de Alabama, los colores son Naranja y Azul y dicen «War Eagle’, y en la revista, tiene una toma del programa de televisión «Are You Smarter than a 5th Grader». El título de la sección en la revista es «¿Eres más inteligente que un estudiante de primer año?». Una de las preguntas era:
Trabajas para una organización humanitaria en un país tropical en vías de desarrollo. Tu tarea consiste en ayudar a una comunidad a desarrollar una estructura de almacenamiento de agua para aprovechar las lluvias estacionales mediante la recogida de agua de lluvia para su almacenamiento y posterior uso en la producción de alimentos.
¿Cómo vas a calcular el caudal del pequeño arroyo que suministrará agua al depósito de almacenamiento previsto? No tienes más herramientas que tu reloj, el omnipresente machete y los recursos naturales que te rodean.
En primer lugar, selecciona una sección del arroyo que fluya y que sea bastante uniforme en profundidad y anchura. A continuación, utiliza tu machete para cortar algunos palos y/o lianas que te servirán para medir distancias y profundidades. Calcula la longitud de los palos o de las lianas. Para las lianas, tendrás que atar una piedra en un extremo.
Calculadora de caudal de tuberías
El caudal de un líquido es una medida del volumen de líquido que se mueve en un tiempo determinado. El caudal depende del área de la tubería o del canal por el que se mueve el líquido y de la velocidad del mismo. Si el líquido fluye por una tubería, el área es A = πr2, donde r es el radio de la tubería. Para un rectángulo, el área es A = wh, donde w es la anchura y h la altura. El caudal puede medirse en metros cúbicos por segundo (m3/s) o en litros por segundo (L/s). Los litros son más comunes para las medidas de volumen de líquido, y 1 m3/s = 1000 L/s.
2) El agua fluye por un vertedero rectangular abierto. El vertedero tiene 1,20 m de ancho y la profundidad del agua que fluye por él es de 0,200 m. La velocidad del agua pasa por un tubo circular que tiene un radio de 0,0800 m. La velocidad del agua es de 5,00 m/s. ¿Cuál es el caudal del agua que atraviesa el vertedero en litros por segundo (L/s)?
Calculadora de caudal de agua
El flujo de agua por gravedad es cuando el flujo de agua en una tubería es causado por la fuerza de la gravedad. El flujo se producirá siempre que haya una diferencia de altura entre el agua de origen (fuente aguas arriba) y el punto de descarga. Tampoco debe haber energía externa (por ejemplo, de una bomba) para hacer avanzar el agua.
Nuestra calculadora de flujo de agua tiene en cuenta el caso particular del flujo por gravedad, en el que el agua fluye en una tubería cerrada. Su velocidad está influida no sólo por la inclinación y el tamaño de la tubería, sino también por el material de la misma. Su rugosidad provoca la fricción entre los lados de la tubería y el agua, disminuyendo la velocidad del agua.
La ecuación de Hazen-Williams es una fórmula derivada empíricamente que describe la velocidad del agua en un flujo por gravedad. Recuerda que la ecuación de Hazen-Williams sólo es válida para el agua; si la aplicas a cualquier otro fluido, obtendrás resultados inexactos. Tampoco tiene en cuenta la temperatura del agua, y sólo es precisa para el rango de 40-75 °F (4-25 °C).
