Caudal (fluído)
Este artigo precisa de máis fontes ou referencias que aparezan nunha publicación acreditada que poidan verificar o seu contido, como libros ou outras publicacións especializadas no tema. Por favor, axude mellorando este artigo. (Desde xullo de 2019.) |
En dinámica de fluídos, o caudal é o volume de fluído que pasa por determinado elemento na unidade de tempo en determinado sistema ou elemento. Exprésase na unidade de volume dividida pola unidade de tempo (ex: m³/s). No caso de concas de ríos, os caudais adóitanse expresar en metros cúbicos por segundo ou miles de metros cúbicos por segundo. Son variables no tempo e no espazo e esta evolución pódese representar cos denominados hidrogramas.
Fórmula
editarDada unha área A, e un fluído con velocidade uniforme v e un ángulo θ (respecto da perpendicular á superficie), entón o fluxo é
No caso particular de que o fluxo sexa perpendicular á área A (sendo θ = 0 e ), logo o fluxo é:
Se a velocidade do fluído non é uniforme ou a área non é plana, o fluxo debe calcularse por medio dunha integral:
onde dS é a superficie descrita por: con n (vector unitario) normal á superficie e dA a magnitude diferencial da área.
Se se ten unha superficie S que pecha un volume V, o teorema da diverxencia establece que o fluxo ao través da superficie é a integral da diverxencia da velocidade v nese volume:
O caudal na enxeñería civil
editarO caudal dun río é fundamental no dimensionamiento de:
- Presas hidráulicas
- Obras de control de avenidas