Calculadora de la ecuación de Bernoulli

¿Qué es la ecuación de Bernoulli?

La ecuación de Bernoulli expresa que la suma de la energía de presión, la energía cinética y la energía potencial de un fluido se conserva a lo largo del flujo. Escrita en alturas (metros): p1 / (ρ × g) + v1² / (2 × g) + z1 = p2 / (ρ × g) + v2² / (2 × g) + z2 + hL. Los tres términos de la izquierda son las alturas de presión y velocidad y la elevación en el punto 1. hL es la suma de pérdidas por fricción y localizadas entre los puntos, y es cero para flujo ideal.

Cómo usarla

Introduce presión, velocidad y elevación en el primer punto. Indica las dos magnitudes conocidas en el segundo y la calculadora obtiene la tercera. La velocidad aumenta donde la tubería se estrecha y la presión disminuye. La presión también disminuye al subir la tubería. Las velocidades de ambos puntos pueden obtenerse por continuidad (Q = v × A).

Ejemplo

El agua circula por una tubería a 200 kPa y 2 m/s. La tubería se estrecha hasta que la velocidad alcanza 6 m/s y asciende 3 metros. Sin pérdidas, la presión en el segundo punto es 200.000 + 1000 × (4 − 36) / 2 − 1000 × 9,80665 × 3 = 154.580 Pa, o 154,6 kPa. Aproximadamente 16 kPa de la caída se deben a la aceleración y 29,4 kPa al ascenso.

Límites

La ecuación se aplica a flujo estacionario e incompresible. En líneas reales, la fricción rara vez es despreciable. Calcula la pérdida por separado e introdúcela en el campo de pérdida de carga. Quedan fuera las líneas con bombas o turbinas, el flujo de gas a alta velocidad y el flujo no estacionario.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se aplica Bernoulli con pérdida de carga?

Con una densidad de ejemplo de 1000 kg/m³, presión de entrada de 200 kPa, velocidades de 2 y 6 m/s, elevaciones de 0 y 3 m y pérdida de carga de 2 m, la presión de salida es 135 kPa. La pérdida de carga se resta en el balance de energía de Bernoulli, suponiendo flujo estacionario e incompresible sin trabajo de bombas ni turbinas.

Calcular con estos valores