Si p (presión) = fuerza / área, ¿cómo aumentará la presión cuando se incremente el área de una boquilla?

Esto se puede abordar con cualquiera de los dos principios en mecánica de fluidos , a saber:

  • EL PRINCIPIO DE BERNOULLI

“El aumento (disminución) en la velocidad de un fluido en movimiento siempre estará acompañado de una disminución (aumento) en su presión”.

Esto se puede explicar mejor con la ley de conservación de energía que establece que la energía total de un sistema siempre permanece constante. Expresado matemáticamente como:

(Energía de presión) + (Energía potencial) + (Energía cinética) = Constante

Considere una boquilla convergente, por ejemplo.

Deje que el lado izquierdo (LHS) de la ecuación anterior represente la entrada de la boquilla y el lado derecho (RHS) la salida.

La velocidad del fluido en la entrada (s1) será obviamente menor que la velocidad en la salida (s2). Este aumento de velocidad (de entrada a salida) es posible a expensas de la presión del fluido.

  • PRINCIPIO DE CONTINUIDAD

“El flujo de volumen permanece constante durante todo el flujo”.

Exactamente A1V1 = A2V2 = constante

El flujo de volumen se define como el producto del área y la velocidad.

Deje A1 = área de entrada de la boquilla

A2 = área de salida de la boquilla

V1 = velocidad de entrada

V2 = velocidad de salida

Considerando que la RHS de la ecuación es la salida de una boquilla convergente, tenemos:

V2 = (A1V1) / A2

Lo cual claramente menciona que la velocidad en la salida aumenta con un aumento en el área de entrada o una disminución en el área de salida.

Fuentes de la imagen:

Principios de medición de flujo

Boquilla y difusor

¡Espero que esto ayude!

Sangeeth Sathish Chandran