O fluxo hidráulico, ou taxa de fluxo, é definido como o volume de uma substância que flui através de uma área de superfície definida durante um período de tempo especificado. As unidades de uma taxa de fluxo são volume por tempo e são matematicamente representadas por uma letra maiúscula Q. É necessário entender o fluxo hidráulico na engenharia para determinar o fluxo volumétrico e a energia necessários para bombear um fluido através de um canal ou tubo. Para calcular a taxa de fluxo, a área do tubo ou canal, a velocidade do fluxo e o ângulo do fluxo devem ser conhecidos ou capazes de derivar da declaração do problema.
Calcule a área da seção transversal do tubo se isso ainda não estiver disponível na declaração do problema. Use equações básicas de área geométrica, dependendo da forma das seções transversais, que podem ser circulares, retangulares ou trapezoidais. A área da seção transversal é conhecida como a forma do canal perpendicular ao fluxo. As equações que podem ser usadas são:
Área de um círculo = pi x raio x raio Área de um retângulo = comprimento x largura Área de um trapézio = 0,5 x altura x (comprimento1 + comprimento2)
Multiplique a área da seção transversal pela velocidade do fluxo, fornecida em unidade de comprimento ao longo do tempo unitário ao quadrado. Se a área da seção transversal e o fluxo são verdadeiramente perpendiculares, o ângulo da taxa de fluxo é zero graus. O valor que você acabou de calcular é o fluxo hidráulico.
Multiplique o valor da etapa 2 pelo cosseno de teta, em que teta é o ângulo de fluxo entre a área e a direção do fluxo. Use teta somente quando não conseguir calcular a área transversal perpendicular exata na etapa 1.