Qué es la hidráulica

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Bombas hidráulicas

La Hidráulica es la rama de la Ingeniería Civil que trata del estudio de las aplicaciones de la Mecánica de fluidos a la solución de problemas de flujo de líquidos.

La Mecánica de Fluidos es la encargada del estudio teórico del equilibrio y el movimiento de los fluidos.

La Hidráulica General aplica los conceptos de la Mecánica de Fluidos y los resultados experimentales obtenidos en laboratorio en la solución de problemas prácticos que tienen que ver con el almacenamiento de agua y con su trasiego en conducciones a presión y en lámina libre.

Los campos de la Mecánica de Fluidos son tres:

  • Estática: estudia los fluidos en reposo
  • Cinemática: estudia las líneas de flujo y las trayectorias de los fluidos en movimiento
  • Dinámica. Estudia las fuerzas que genera el movimiento y la presión del agua

Otros conceptos importantes manejados en Hidráulica son el de medio continuo y el de fluido perfecto:

  • Medio continuo:aquél donde las partículas se encuentran en permanente contacto sin chocarse y en cuyo interior no existen ni se generan espacios vacíos ni ocupados por otras sustancias.
  • Fluido perfecto: es un fluido ideal caracterizado por la falta de resistencia a la deformación, es decir, que su viscosidad es nula.

La Hidrología , por su lado, es la rama de la Hidráulica que analiza el comportamiento del agua en la naturaleza, en las distintas fases del ciclo hidrológico.

La energía hidráulica se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas.

Fuente: Capítulo 2 del Curso online de Predimensionado y diseño de obras hidráulicas – Eadic

Ley de Bernouilli

La ley de Bernoulli  establece que la energía en un fluido se debe a la elevación, el movimiento y la presión, y si no hay pérdidas debido a la fricción y no se realiza ningún trabajo, la suma de las energías permanece constante. Por lo tanto, la energía de velocidad, derivada del movimiento, se puede convertir parcialmente en energía de presión ampliando la sección transversal de una tubería, lo que ralentiza el flujo pero aumenta el área contra la cual está presionando el fluido.

Principio de Pascal

La ciencia detrás de la hidráulica se llama principio de Pascal. Esencialmente, debido a que el líquido en la tubería es incompresible, la presión debe mantenerse constante durante todo el proceso, incluso cuando la empuje con fuerza en un extremo u otro.

Concepto de hidráulica: cómo los tubos hidráulicos magnifican la fuerza

La presión se define como la fuerza que actúa por unidad de área. Entonces, si presionamos con una pequeña fuerza en un área pequeña (extremo angosto del tubo de la izquierda) debe haber una fuerza grande que actúe hacia arriba en el pistón de área más grande (a la derecha) para mantener la presión igual. Así es como la fuerza se magnifica.

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