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Calculadora de velocidad de flujo
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 caudal de agua tiene en cuenta el caso particular del flujo por gravedad, en el que el agua fluye por 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).
Profundidad de la ecuación de la presión del agua
Puedes calcular el caudal, el volumen y la presión en un depósito de agua utilizando fórmulas de la física. El volumen es la cantidad de espacio que ocupa un objeto, y puede medirse en litros, galones o metros cúbicos. El caudal es la velocidad a la que un determinado volumen de líquido pasa por una abertura; puede medirse en litros por segundo o galones por minuto. La presión es la cantidad de fuerza por unidad cuadrada de superficie, y se mide en libras por pulgada cuadrada (psi) o newtons por metro cuadrado (pascales).
Mida el número de litros o galones que hay en el recipiente y divida ese número por 15. Esto da el caudal en litros por segundo o galones por segundo. La fórmula es F = V/T, donde F es el caudal, V es el volumen y T es el tiempo.
Utilice la fórmula de la presión hidrostática P = pgh, donde p es la densidad del agua en kg por metro cúbico, g es la constante de aceleración gravitacional, h es la altura del agua sobre la válvula en metros y P es la presión en pascales.
La altura del agua en un depósito es de 4 metros por encima de la válvula. Aplicando la fórmula de la presión hidrostática se obtiene P = (1.000)(9,81)(4) = 39.240 pascales. En libras por pulgada cuadrada, la presión es de 39.240/6.894,76 = 5,69 psi.
Calculadora de volumen de presión de agua
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 la fórmula de la presión del agua
Con esta herramienta es posible calcular fácilmente el caudal volumétrico medio de los fluidos cambiando cada una de las tres variables: longitud, presión y diámetro del orificio. Los efectos sobre el caudal previsto se presentan en tres gráficos, en los que se mantienen constantes dos de las variables y se representa el caudal frente a un rango de valores de la tercera.
La cantidad de fluido que se descargará a través de una manguera depende de la presión aplicada en el extremo de alimentación, la longitud de la manguera y el diámetro del orificio. El carácter superficial del orificio, el número y la forma de las curvas incorporadas en el recorrido de la manguera también influyen en el caudal.
Todas las fórmulas para determinar la cantidad de fluido que fluye a través de una manguera en un momento dado son aproximadas. Los gráficos anteriores se han generado a partir de cálculos en los que se asume que la manguera está en buenas condiciones y está colocada en línea recta. En este caso, tendrán una precisión del 10% de los resultados reales obtenidos.