El flujo hidráulico, o tasa de flujo, se define como el volumen de una sustancia que fluye a través de un área superficial definida durante un período de tiempo específico. Las unidades de un índice de flujo son volumen por tiempo, y está matemáticamente representado por una letra mayúscula Q. Es necesario comprender el flujo hidráulico en ingeniería para determinar el flujo volumétrico necesario y la potencia requerida para bombear un fluido a través de un canal o tubería. Para calcular la velocidad de flujo, el área de la tubería o canal, la velocidad de flujo y el ángulo de flujo deben conocerse o derivarse de la declaración del problema.
Calcule el área de la sección transversal de la tubería si esto es ya no se proporciona en la declaración del problema. Use ecuaciones básicas de área geométrica dependiendo de la forma de la sección transversal, que puede ser circular, rectangular o trapezoidal. El área de la sección transversal se conoce como la forma del canal perpendicular al flujo. Las ecuaciones que se pueden usar son:
Área de un círculo = pi x radio x radio Área de un rectángulo = longitud x ancho Área de un trapezoide = .5 x altura x (longitud1 + longitud2)
Multiplique el área de la sección transversal por la velocidad de flujo, proporcionada en unidades de longitud sobre el tiempo unitario al cuadrado. Si el área de la sección transversal y el flujo son verdaderamente perpendiculares, el ángulo de la tasa de flujo es cero grados. El valor que acaba de calcular es el flujo hidráulico.
Multiplique el valor del paso 2 por el coseno de theta, donde theta es el ángulo de flujo entre el área y la dirección del flujo. Use theta solo cuando no pueda calcular el área de sección transversal perpendicular exacta en el paso 1.