Ecuacin de BernoulliLa ecuacin de Bernoulli, se puede considerar como una apropiada declaracin del principio de laconservacin de la energa, para el flujo de fluidos. El comportamiento cualitativo que normalmente evocamos con el trmino "efecto de Bernoulli", es el descenso de la presin del lquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. Este descenso de presin por un estrechamiento de una va de flujo puede parecer contradictorio, pero no tanto cuando se considera la presin como unadensidad de energa. En el flujo de alta velocidad a travs de un estrechamiento, se debe incrementar la energa cintica, a expensas de la energa de presin.

Clculo de Bernoulli

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Clculo de BernoulliEl clculo en el "mundo real", de la presin en un estrechamiento de un tubo, es dificil de hacer debido a las prdidas por viscosidad, turbulencia, y presunciones que se deben hacer sobre el perfil de la velocidad (que afectan a la energa cintica calculada). El modelo de clculo de aqu, asume unflujo laminar(sinturbulencia), tambien asume que la distancia del dimetro mayor al menor es suficientemente pequea para despreciar lasprdidas por viscosidady asume que elperfil de la velocidadsigue el del flujo laminar terico. En concreto, esta asumiendo que la velocidad de la corriente efectiva es la mitad de la velocidad mxima, y que la densidad media de energa cintica est dada por un tercio de la densidad de energa cintica mxima.

Principio del formularioAhora bien, si puede tragar todos esos supuestos, se puede modelar el flujo en un tubo *. Cuando el caudal de volumen es=cm3/s y la densidad de fluido es =gm/cm3. Para un rea del tubo de entrada A1=cm2(radio r1=cm), la geometra del fluido nos conduce a una velocidad efectiva de flujo de v1=cm/s. Puesto que laecuacin de Bernoulliincluye laenerga potencial del fluidoas como la altura del tubo de entrada, especificada como h1=cm. si el rea del tubo se estrecha a A2=cm2(radio r1=cm), entonces, sin mas supuestos, la velocidad efectiva de fluido en el estrechamiento debe ser v2=cm/s. La altura del tubo estrecho se especifica como h2=cm.

Ahora se puede calcular, la densidad de energa cintica en los dos lugares del tubo, y aplicando la ecuacin de Bernoulli, con la limitacin de conservar la energa en el proceso, nos da as un valor para la presin en el estrechamiento. Primero, especificamos una presin en el tubo de entrada:Presin de entrada = P1=kPa =lb/in2=mmHg =atmos.Se pueden calcular ahora las densidades de energa. La unidad de energa usada en el sistema CGS es el ergio.Densidades de energa en el tubo de entrada

Densidad de energa cintica=erg/cm3

Densidad de energa potencial=erg/cm3

Densidad de energa de presin=erg/cm3

Densidades de energa en el estrechamiento del tubo

Densidad de energa cintica=erg/cm3

Densidad de energa potencial=erg/cm3

Densidad de energa de presin=erg/cm3

La densidad de energa de presin en el estrechamiento del tubo, se puede convertir finalmente en unidades de presin mas convencionales, para ver el efecto del estrechamiento del flujo, sobre la presin del fluido:

Presin calculada en el estrechamiento =P2=kPa =lb/in2=mmHg =atmos.

Este clculo puede dar la perspectiva de la energa que participa en el flujo de fluido, pero su precisin es siempre sospechosa, debido a la suposicin de flujo laminar. Para condiciones tpicas en la entrada, la densidad de energa asociada con la presin, ser dominante en el lado de la entrada, despus de todo vivimos en el fondo de un mar atmosfrico que aporta una gran cantidad de energa de presin. Si se usa una reduccin suficientemente grande del radio, para producir una presin en el estrechamiento, que sea menor que lapresin atmosfrica, es casi seguro que se producir alguna turbulencia en el flujo dentro del estrechamientot. Sin embargo, el clculo puede mostrar por qu podemos obtener una cantidad significativa de succin (presin inferior a la atmosfrica), con un aspirador montado sobre una boquilla de alta presin. Estos dispositivos constan de un tubo de metal de radio reducido, con un tubo lateral introducido dentro de la regin del estrechamiento, para la succin.

* Nota: Sern introducidos algunos valores por defecto a medida que empiece a explorar el clculo. Todos ellos se pueden cambiar como parte de su clculo.Final del formulario