Fórmulas Fundamentales - Mecánica de
Fluidos (Robert Mott)
Nombre de la
ecuación
Fórmula
Unidades
Aplicación
Área de la tubería
A = (π D²) / 4
A [m²], D [m]
Cálculo del área de
flujo en una tubería
circular
Ecuación de
continuidad
Q = A V → A₁V₁ =
A₂V₂
Q [m³/s], A [m²], V
[m/s]
Conservación del
caudal en flujo
estacionario
Ecuación de
Bernoulli
p₁/(ρg) + z₁ +
V₁²/(2g) = p₂/(ρg) +
z₂ + V₂²/(2g)
p [Pa], ρ [kg/m³], g
[m/s²], z [m], V
[m/s]
Conservación de
energía entre dos
puntos sin pérdidas
Ecuación de energía
con pérdidas y
ganancias
p₁/(ρg) + z₁ +
V₁²/(2g) + h_bomba
= p₂/(ρg) + z₂ +
V₂²/(2g) +
h_pérdida
h_bomba, h_pérdida
[m]
Incluye energía
añadida y pérdidas
por fricción
Número de
Reynolds
Re = V D / ν = (ρ V
D) / μ
Re [adim.], V [m/s],
D [m], ν [m²/s], μ
[Pa·s]
Determina régimen
de flujo
(laminar/turbulento)
Rugosidad relativa
ε/D
ε [m], D [m]
Medida de rugosidad
interna de la tubería
Peso específico
γ=ρg
γ [N/m³], ρ [kg/m³],
g [m/s²]
Peso por unidad de
volumen del fluido
Gravedad específica
SG = ρ_fluido /
ρ_agua = γ_fluido /
γ_agua
SG [adim.]
Relación entre
densidad del fluido y
del agua
Ecuación de Darcy–
Weisbach
h_f = f (L/D) (V² /
2g)
h_f [m], f [adim.], L
[m], D [m], V [m/s]
Pérdida de carga por
fricción en una
tubería
Factor de fricción
f = 64 / Re
f [adim.]
Para Re < 2000 (flujo
(laminar)
laminar)
Factor de fricción
(Colebrook–White)
1/√f = -2
log₁₀[(ε/D)/3.7 +
2.51/(Re√f)]
f [adim.]
Para flujo turbulento
(implícita)
Ecuación de Hazen–
Williams
h_f = 10.67 L (Q / (C
D²·⁶³))¹·⁸⁵²
h_f [m], L [m], Q
[m³/s], D [m], C
[adim.]
Flujo de agua en
tuberías (empírica)
Ley de Torricelli
V = √(2 g h)
V [m/s], g [m/s²], h
[m]
Velocidad de salida
de un fluido por un
orificio
Fuerza sobre pared
vertical
F = γ h_c A
F [N], γ [N/m³], h_c
[m], A [m²]
Fuerza hidrostática
sobre una pared
vertical
Fuerza sobre pared
inclinada
F = γ h_c A ; h_p =
h_c + (I_G / (h_c A))
h_p, h_c [m], I_G
[m⁴], A [m²]
Punto de aplicación
de la fuerza
resultante
Potencia hidráulica
P=ρgQH
P [W], ρ [kg/m³], Q
[m³/s], H [m]
Energía transferida
por el fluido
0
