En dinámica de fluidos, definimos la presión como presión estática y presión de velocidad. En su pregunta, preguntó sobre la presión de flujo, que he asumido como presión de velocidad. En ese caso, la respuesta corta es “NO” .
Primero, quiero explicar la presión estática, la presión de velocidad y la presión total. En un sistema fluido, en cualquier punto dado, la presión total es la suma de la presión estática y de la velocidad. Si este punto está en el fondo de un fluido estacionario, la presión total es igual a la presión estática como se muestra en la imagen a continuación. Del mismo modo, si el fluido se mueve libremente a cierta velocidad, también tiene presión de velocidad.
Un tubo de Pitot es un muy buen ejemplo para explicar diferentes presiones. En la figura siguiente, la altura del fluido en el tubo vertical izquierdo es h1, que de hecho mide la presión estática en la tubería.
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Entonces, la presión estática en la tubería [matemática] = h_1 * densidad * gravedad [/ matemática]
El segundo tubo vertical de la derecha es el tubo de Pitot. En este tubo, la altura de la columna de fluido es h2, que ciertamente es mayor que h1, porque el tubo de Pitot mide la presión total. Si el fluido es estacionario, h1 debería ser igual a h2, pero cuando el fluido se mueve, entonces
[matemáticas] h_2 = Presión de velocidad + h_1 [/ matemáticas].
De hecho, el tubo de Pitot está obstruyendo el camino del fluido en movimiento y lo pone en estado de parada, por lo tanto, el fluido convierte su presión de velocidad en presión estática.
Pero el tubo de Pitot mide la presión total en el centro de la tubería.
Ahora déjenos llegar a su pregunta. ¿La presión de flujo será la misma en diferentes secciones de una tubería de diámetro constante?
La presión de flujo representa la energía cinética del fluido en una sección transversal dada. Como sabemos que puede haber diferentes velocidades en los diferentes puntos de una sección transversal y, por lo tanto, cada punto en la sección transversal tendrá una presión de velocidad diferente. Por lo tanto, la presión de velocidad total de una sección transversal debe ser el área promedio de las presiones de velocidad en todos los puntos, que pueden ser diferentes para diferentes secciones transversales.
Trataré de explicarlo con algunos ejemplos. Cuando el fluido ingresa a la tubería con cierta velocidad, en esa sección transversal de entrada podemos suponer que todos los puntos están a la misma velocidad, por lo tanto tendrá cierta presión de velocidad.
Cuando consideramos el flujo de fluido en la misma tubería a cierta distancia después de la entrada, nos daremos cuenta de que la viscosidad juega algún papel y ralentiza el fluido cerca de la pared de la tubería. En esta sección transversal, la velocidad en todos los puntos ha cambiado, por lo tanto, la presión de la velocidad debe ser diferente a la sección transversal en la entrada.
Ahora, el último caso, cuando consideramos un avión a una distancia muy larga después de la entrada, nos daremos cuenta de que el flujo se ha desarrollado completamente y tiene un perfil de velocidad constante en la dirección del movimiento del fluido. Según el perfil de velocidad, la nueva sección transversal debe tener una presión de velocidad diferente a la anterior. El punto importante es que, después de que el fluido se desarrolle completamente, el perfil de velocidad a cualquier distancia dada no cambiará, por lo tanto, la presión de velocidad para las secciones transversales después de la región de entrada hidrodinámica debería ser la misma. 🙂
