🌊 Mecánica de Fluidos
Suite completa de calculadoras para análisis de fluidos
💧 Ecuación de Bernoulli
Conservación de la energía en flujos
P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂
Donde: P=presión, ρ=densidad, v=velocidad, g=9.81 m/s², h=altura
Donde: P=presión, ρ=densidad, v=velocidad, g=9.81 m/s², h=altura
m/s
m
kg/m³
m/s
m
🔄 Ecuación de Continuidad
Conservación de la masa
A₁v₁ = A₂v₂ o Q = A × v
Caudal constante en flujo incompresible
Caudal constante en flujo incompresible
m/s
📉 Pérdidas por Fricción (Darcy-Weisbach)
Pérdida de carga en tuberías
hf = f × (L/D) × (v²/2g)
Donde: f=factor fricción, L=longitud, D=diámetro, v=velocidad
Donde: f=factor fricción, L=longitud, D=diámetro, v=velocidad
adimensional
m
m
m/s
💡 Factor f típico: Flujo laminar (Re<2300): f=64/Re | Flujo turbulento: usar diagrama de Moody o f≈0.02-0.03
🔢 Número de Reynolds
Determina tipo de flujo (laminar/turbulento)
Re = (ρ × v × D) / μ = (v × D) / ν
Laminar: Re < 2300 | Transitorio: 2300-4000 | Turbulento: Re > 4000
Laminar: Re < 2300 | Transitorio: 2300-4000 | Turbulento: Re > 4000
m/s
m
kg/m³
Pa·s
🚰 Flujo en Tuberías
Caudal, velocidad y diámetro
Q = A × v = (π × D²/4) × v
Conversiones: 1 m³/s = 1000 L/s = 60000 L/min = 15850 GPM
Conversiones: 1 m³/s = 1000 L/s = 60000 L/min = 15850 GPM
📊 Propiedades de Fluidos
Base de datos de fluidos comunes
Agua a diferentes temperaturas:
| Temp (°C) | Densidad (kg/m³) | Visc. Dinámica (Pa·s) | Visc. Cinemática (m²/s) |
|---|---|---|---|
| 0 | 999.8 | 0.001792 | 1.792×10⁻⁶ |
| 20 | 998.2 | 0.001002 | 1.004×10⁻⁶ |
| 40 | 992.2 | 0.000653 | 6.58×10⁻⁷ |
| 60 | 983.2 | 0.000467 | 4.75×10⁻⁷ |
| 80 | 971.8 | 0.000355 | 3.65×10⁻⁷ |
| 100 | 958.4 | 0.000282 | 2.94×10⁻⁷ |
Otros fluidos (20°C):
| Fluido | Densidad (kg/m³) | Visc. Dinámica (Pa·s) |
|---|---|---|
| Aire | 1.20 | 0.0000181 |
| Aceite SAE 10 | 870 | 0.104 |
| Aceite SAE 30 | 880 | 0.290 |
| Aceite SAE 50 | 890 | 0.540 |
| Gasolina | 680 | 0.00029 |
| Diesel | 850 | 0.0024 |
| Glicerina | 1260 | 1.49 |
| Mercurio | 13600 | 0.00152 |
✈️ Fuerza de Arrastre
Resistencia al movimiento en fluidos
Fd = ½ × ρ × v² × Cd × A
Donde: Cd=coeficiente arrastre, A=área frontal
Donde: Cd=coeficiente arrastre, A=área frontal
kg/m³
m/s
m²
💪 Potencia de Bombas
Potencia hidráulica y eficiencia
P = ρ × g × Q × H
P_real = P / η (considerando eficiencia)
P_real = P / η (considerando eficiencia)
m
kg/m³
%
🪣 Vaciado de Tanques (Torricelli)
Tiempo de vaciado y velocidad de salida
v = √(2gh) (velocidad salida)
t = (A_tanque / A_orificio) × √(2h/g) (tiempo vaciado)
t = (A_tanque / A_orificio) × √(2h/g) (tiempo vaciado)
m
m
m
⚠️ NPSH - Cavitación en Bombas
Net Positive Suction Head
NPSH_disponible = P_atm - P_vapor - h_succión - h_pérdidas
Debe cumplir: NPSH_disp > NPSH_requerido
Debe cumplir: NPSH_disp > NPSH_requerido
Pa
Pa
m
m
kg/m³
🌪️ Golpe de Ariete
Sobrepresión por cierre rápido de válvulas
ΔP = ρ × c × Δv
c ≈ 1400 m/s (velocidad onda presión en agua)
Cierre instantáneo produce máxima sobrepresión
c ≈ 1400 m/s (velocidad onda presión en agua)
Cierre instantáneo produce máxima sobrepresión
m/s
kg/m³
m/s
⚠️ Prevención: Usar válvulas de cierre lento, tanques amortiguadores, válvulas de alivio
🤖 Esta herramienta fue creada con ayuda de inteligencia artificial
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