¿Cuál es el comportamiento de la presión estática y dinámica?

Cuando los fluidos están en reposo, es decir, cuando no hay flujo, solo actúa en ellos la presión estática (pstat), y lo hace por igual en todas las direcciones.

En cuanto el medio fluye, por ejemplo, en tuberías, las condiciones se complican un poco más. La energía cinética aumenta el efecto de la fuerza en la dirección del flujo. Si esta fuerza incide sobre un cuerpo que se encuentra en el flujo, se ejerce una presión sobre su superficie: esto se denomina presión dinámica (pdyn), también conocida como presión dinámica. Se calcula a partir de la densidad ρ y la velocidad v del medio:

¿Para qué aplicaciones son relevantes estas presiones?

La presión estática es relevante para la mayoría de las mediciones de presión. La excepción son las mediciones de la velocidad del flujo, que se calculan utilizando la presión dinámica. Algunos ejemplos de aplicación son las mediciones de la velocidad de los aviones o la adquisición de la velocidad del viento en las centrales eólicas. En ambos casos, se utiliza el tubo de Pitot de Prandtl, en el que la presión estática contrarresta la presión total y, como resultado, sólo se muestra la presión dinámica.

¿Qué dice la ley de Bernoulli?

Para ceñirnos a la definición de presión total, es importante mencionar la ley fundamental de la hidrodinámica, es decir, la ley de Bernoulli. Esta ley asume acertadamente que la suma de la presión estática y la presión dinámica es constante a lo largo de cualquier línea de flujo dada.

La varilla p + ρgh es responsable de la presión estática y la varilla (ρ × v2)/2 de la presión dinámica. Dado que la suma de las dos presiones tiene un valor constante e invariable, se puede suponer que la presión estática disminuye cuando aumenta la velocidad del fluido. Utilizando la ley anterior, se puede calcular, por ejemplo, la velocidad del líquido que sale por la abertura del fondo de un depósito en función de la altura de la columna de líquido en el depósito.

Ejemplos de aplicación

La presión estática en un sistema de calefacción central es un componente extremadamente importante para el correcto funcionamiento del sistema. Por ejemplo, la presión estática debe ser inferior a la presión de apertura de la válvula de seguridad y, al mismo tiempo, superior a la presión de la columna de agua. Conocer la presión de la columna de agua es indispensable para evitar averías en el sistema y una reducción de la potencia de calefacción.