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Detrás de la conducción de calor: ¿cómo afecta el diámetro hidráulico el cálculo del flujo interno?
En la dinámica de fluidos, el diámetro hidráulico (DH) es un término ampliamente utilizado, especialmente cuando se trata del flujo de tuberías y canales no circulares.Este concepto permite a los ingenieros e investigadores calcular muchos parámetros relacionados con el flujo de la misma manera que las tuberías circulares.Los diámetros hidráulicos a menudo se usan en el análisis de flujo, especialmente al calcular varios indicadores de rendimiento de conducción de calor o flujo de fluido.
El diámetro hidráulico se define como:
dh = 4a / p, donde A es el área de sección transversal del flujo y P es el perímetro humectante.
En esta fórmula, la relación del área de la sección transversal del fluido al perímetro humectante puede ayudarnos a determinar las características del flujo.Por ejemplo, en una tubería circular, el diámetro hidráulico y el diámetro de la tubería son iguales, lo que hace que el cálculo sea relativamente simple.Sin embargo, este no es el caso de geometrías más complejas, como tuberías de agua en la vida diaria o pasajes especiales en equipos industriales.
El diámetro hidráulico no solo se cita en el análisis de flujo, sino que también juega un papel importante en el cálculo de la conducción de calor.Esto significa que el diámetro hidráulico es un indicador de referencia importante si al diseñar un sistema de tuberías o analizar sus propiedades termodinámicas.Al comprender los diámetros hidráulicos, los ingenieros pueden diseñar mejor y optimizar los sistemas de fluidos.
El diámetro hidráulico se puede considerar como una función del radio hidráulico (HR), definido como:
Rh = a / p, y el diámetro hidráulico es cuatro veces su valor, por lo que es por eso se llama "diámetro" hidráulico.
En algunos casos, especialmente cuando el fluido fluye en la tubería, se produce turbulencia.Esta turbulencia dará como resultado un flujo secundario en tuberías no circulares, afectando la eficiencia del flujo y el efecto de la conducción de calor.Comprender cómo calcular y aplicar de manera efectiva los diámetros hidráulicos es clave para mejorar el rendimiento del sistema en este caso.
En casos más complejos, como el uso de los canales de las válvulas Tesla, la definición de diámetro hidráulico se vuelve más rica.En este caso, otra fórmula para el diámetro hidráulico es: dh = 4V / s , donde V representa el volumen de humectación total del canal y S es el área de superficie de humectación total.Esta definición proporciona una perspectiva integral sobre las características de flujo y puede resolver efectivamente los problemas de las secciones transversales no uniformes y no circulares que ocurren en los canales generales.
Para una tubería o tubería completamente llena, su sección transversal es poligonal convexa y el diámetro hidráulico es realmente equivalente al diámetro del círculo inciso.
Esto significa, usa agua
