Cuando un fluido fluye a través de una estrecha constricción, su velocidad aumenta. ¿Cómo obtiene la energía para esta velocidad adicional?

El aumento de la velocidad está asociado con la conservación del flujo másico. Y flujo másico significa la tasa de flujo másico que es dm / dt (masa por unidad de tiempo).

El caudal másico debe ser el mismo a lo largo del paso. Y podemos definir el caudal másico como densidad * caudal volumétrico. Si el fluido es incompresible, el caudal volumétrico debería ser el mismo.

Como caudal volumétrico es la multiplicación del área y la velocidad del flujo. Puedes adivinar lo que sucederá si disminuyes el área o la atraviesas por caminos estrechos.

También hay otro término asociado siempre con los fenómenos de flujo que es energía potencial mecánica que es energía potencial por unidad de volumen. Para que tenga lugar un flujo tiene que haber un gradiente potencial. El flujo siempre se produce desde un potencial más alto a un potencial más bajo; de lo contrario, no puede ser posible.

Entonces, la energía potencial mecánica (presión) se convierte en energía cinética mecánica. La presión disminuye por otro lado, aumenta la velocidad.

Considerando que no hay pérdidas en el pasaje y en el fluido viscoso, podemos aplicar la ecuación de Bernoulli aquí y simplemente dice que si un fluido viscoso fluye, entonces su energía total permanece constante. Eso significa que si la velocidad aumenta en una sección particular, entonces la cabeza de presión o la cabeza de referencia deben compensar eso. Entonces, finalmente su presión o dato o ambos cabezales dan energía para esta velocidad adicional.

Energía potencial, es decir, la presión se convierte en energía cinética, es decir, velocidad (velocidad). La energía total es constante de acuerdo con la ley de Bernoulli, que no es más que la ley de conservación de la energía traducida para la dinámica de fluidos.