Cómo se usa
- Elige la incógnita en la lista «Calcular».
- Introduce la densidad del fluido: 1000 kg/m³ para el agua, unos 1,225 kg/m³ para el aire a nivel del mar.
- Introduce los demás valores: presiones en kPa, velocidades en m/s, alturas en metros desde cualquier nivel común.
- Lee el resultado y, debajo, las presiones dinámicas y la altura total.
Fórmula
P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂, con g = 9,80665 m/s². Despejando cada incógnita:
- P₂ = P₁ + ½ρ(v₁² − v₂²) + ρg(h₁ − h₂)
- v₂ = √(v₁² + 2(P₁ − P₂) ÷ ρ + 2g(h₁ − h₂))
- h₂ = h₁ + (P₁ − P₂) ÷ (ρg) + (v₁² − v₂²) ÷ (2g)
y lo mismo intercambiando 1 y 2. La presión dinámica es ½ρv² y la altura total es la energía total por volumen dividida entre ρg: la altura de columna de fluido a la que equivale.
Ejemplo resuelto
El agua circula a 2 m/s con 200 kPa por una tubería a altura 0. Más adelante la tubería se estrecha, el agua va a 4 m/s y está 1 m más arriba. La presión allí es:
P₂ = 200.000 + ½ × 1000 × (2² − 4²) + 1000 × 9,80665 × (0 − 1) = 200.000 − 6000 − 9806,65 = 184,193 kPa.
La presión dinámica sube de 2 a 8 kPa; la total se mantiene en 202 kPa, una altura de 20,5983 m.
Consejos
- Velocidad según la sección: si conoces la velocidad en un tramo, la continuidad da la del otro, v₂ = v₁ × A₁ ÷ A₂.
- Las alturas son relativas. Solo importa h₁ − h₂, así que mide las dos desde el mismo nivel.
- Cuidado con las presiones bajas. La presión absoluta no puede ser negativa, y un líquido empieza a hervir (cavitación) en cuanto su presión baja hasta la presión de vapor.