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Conductividad hidráulica en paralelo

Descripción

Si se tienen tres resistencias hidráulicas $R_{h1}$, $R_{h2}$ y $R_{h3}$, la suma en serie de las resistencias será:

$ K_{pt} = \displaystyle\sum_k K_{hk}$

$R_{h1}$
Resistencia hidráulica 1
$kg/m^4s$
5425
$R_{h2}$
Resistencia hidráulica 2
$kg/m^4s$
5426
$R_{h3}$
Resistencia hidráulica 3
$kg/m^4s$
5427
$R_{st}$
Resistencia hidráulica total en serie
$kg/m^4s$
5428

ID:(3631, 0)


Bombas, Valvulas y Actuadores

Descripción

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\rho$
rho
Densidad
kg/m^3
$\Delta v$
Dv
Diferencia de velocidad entre superficies
m/s
$\Delta p$
Dp
Diferencial de la presión
Pa
$J_V$
J_V
Flujo de volumen
m^3/s
$\Delta L$
DL
Largo de tubo
m
$R$
R
Radio del tubo
m
$R_h$
R_h
Resistencia hidráulica
kg/m^4s
$\bar{v}$
v_m
Velocidad promedio
m/s
$\eta$
eta
Viscosidad
Pa s

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones

El flujo de volumen ($J_V$) se puede determinar a partir de la conductancia hidráulica ($G_h$) y la diferencia de presión ($\Delta p$) utilizando la ecuaci n siguiente:

$ J_V = G_h \Delta p $



Adem s, utilizando la relaci n para la resistencia hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



se obtiene el resultado final:

$ \Delta p = R_h J_V $


(ID 3179)

Dado que la resistencia hidráulica ($R_h$) es igual a la conductancia hidráulica ($G_h$) seg n la siguiente ecuaci n:

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



y dado que la conductancia hidráulica ($G_h$) se expresa en t rminos de la viscosidad ($\eta$), el radio del tubo ($R$) y el largo de tubo ($\Delta L$) de la siguiente manera:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



podemos concluir que:

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$


(ID 3629)

Para el caso de que no exista presi n histrostatica la ley de Bernoulli para la densidad ($\rho$), la presión en la columna 1 ($p_1$), la presión en la columna 2 ($p_2$), la velocidad media del fluido en el punto 1 ($v_1$) y la velocidad media del fluido en el punto 2 ($v_2$)

$\displaystyle\frac{1}{2} \rho v_1 ^2 + p_1 =\displaystyle\frac{1}{2} \rho v_2 ^2 + p_2 $



se puede reescribir con el diferencial de la presión ($\Delta p$)

$ dp = p - p_0 $



y teniendo presente de que

$v_2^2 - v_1^2 = \displaystyle\frac{1}{2}(v_2-v_1)(v_1+v_2)$



con

$ \bar{v} = \displaystyle\frac{ v_1 + v_2 }{2}$



y

$ \Delta v = v_2 - v_1 $



se tiene que

$ \Delta p = - \rho \bar{v} \Delta v $



(ID 4835)


Ejemplos

Los dos principales mecanismos sobre los que se basan las bombas son de rotor (desplazan liquido) y las centrifugas que aceleran el liquido radialmente para generar el movimiento.

(ID 12894)

Las bombas centrifugas logran un menor flujo pero parejo sobre un mayor rango de diferencia de presiones:

(ID 12896)

El diferencial de la presión ($\Delta p$) se puede calcular de la velocidad promedio ($\bar{v}$) y la diferencia de velocidad entre superficies ($\Delta v$) con la densidad ($\rho$) mediante

$ \Delta p = - \rho \bar{v} \Delta v $



que permite ver el efecto de la melocidad promedio de un cuerpo y de la diferencia de esta entre sus superficies como se observa en un ala de avion o ave.

(ID 4835)



(ID 12879)

Darcy reescribe la ecuaci n de Hagen Poiseuille de modo que la diferencia de presión ($\Delta p$) es igual a la resistencia hidráulica ($R_h$) por el flujo de volumen ($J_V$):

$ \Delta p = R_h J_V $


(ID 3179)

Dado que la resistencia hidráulica ($R_h$) es igual al inverso de la conductancia hidráulica ($G_h$), podemos calcularlo a partir de la expresi n de este ltimo. De esta manera, podemos identificar par metros relacionados con la geometr a (el largo de tubo ($\Delta L$) y el radio del tubo ($R$)) y el tipo de l quido (la viscosidad ($\eta$)), que pueden ser denominados colectivamente como una resistencia hidráulica ($R_h$):

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$


(ID 3629)

Si se tienen tres resistencias hidr ulicas $R_{h1}$, $R_{h2}$ y $R_{h3}$, la suma en serie de las resistencias ser :

$ K_{pt} = \displaystyle\sum_k K_{hk}$

(ID 3631)


ID:(1680, 0)