gl.wikipedia.org

Caudal (fluído) - Wikipedia, a enciclopedia libre

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

(Redirección desde «Caudal»)

Río Lérez ao seu paso polo salto do Anllo.

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.

Dada unha área A, e un fluído con velocidade uniforme v e un ángulo θ (respecto da perpendicular á superficie), entón o fluxo é

{\displaystyle \phi =A\cdot v\cdot \cos \theta .}

No caso particular de que o fluxo sexa perpendicular á área A (sendo θ = 0 e {\displaystyle \cos \theta =1}), logo o fluxo é:

{\displaystyle \phi =A\cdot v.}

Se a velocidade do fluído non é uniforme ou a área non é plana, o fluxo debe calcularse por medio dunha integral:

{\displaystyle \phi =\iint _{S}\mathbf {v} \cdot d\mathbf {S} }

onde dS é a superficie descrita por: {\displaystyle d\mathbf {S} =\mathbf {n} \,dA,} 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:

{\displaystyle \iint _{S}\mathbf {v} \cdot d\mathbf {S} =\iiint _{V}\left(\nabla \cdot \mathbf {v} \right)dV.}

O caudal dun río é fundamental no dimensionamiento de: