martes, 4 de junio de 2013

Gasto

El GASTO es la cantidad de sustancia fluida (líquidos, gases) que atraviesa una cierta superficie o sección de una tubería, de un río, de un canal, etc. por unidad de tiempo.

El gasto se puede medir en unidades de volumen por unidad de tiempo, o unidad de capacidad (litros, galones, etc.) por unidad de tiempo, o en unidades de masa por unidad de tiempo.

Cuando el gasto se mide en unidades volumétricas (cm³, m³, dm³ pie³, litros, galones, etc.) por unidad de tiempo se llama gasto volumétrico.

Cuando el gasto se mide en unidades de masa (kg, lb, g, ton, etc.) por unidad de tiempo se llama gasto másico o gasto de masa.

El gasto másico o flujo másico, en física, es la magnitud que expresa la variación de la masa en el tiempo. Matemáticamente es el diferencial de la masa con respecto al tiempo. Se trata de algo frecuente en sistemas termodinámicos, pues muchos de ellos —tuberíastoberasturbinascompresoresdifusores...— actúan sobre un fluido que lo atraviesa. Su unidad es el kg/s
Se puede expresar el flujo másico como la densidad (\rho, que puede estar en función de la posición\rho(r)) por un diferencial de volumen:
{dm = \rho(r) \cdot dV}  =  {\rho \cdot Q}
donde Q se refiere al gasto hidráulico.
Este volumen a su vez se puede expresar como el producto de una superficie S (el ancho de la tubería entrante, normalmente), que también puede depender de la posición por un diferencial de longitud (la porción de dicha tubería cuyo contenido entra en el sistema por unidad de tiempo).
{dm = \rho(r) \cdot S(r) \cdot dr}
Normalmente se supone flujo unidimensional, es decir, con unas densidades y secciones constantes e independientes de la posición lo que permite reducirlo a la siguiente fórmula:
\dot m = \rho V S
donde:
\dot m = Gasto másico
\rho = Densidad del fluido
V = Velocidad del fluido
S = Área del tubo corriente
o, integrando
\delta m = \rho V S
En el caso de tener diversos flujos de entrada y salida se consideran la sumas de estos. En un sistema en estado estacionario se puede deducir que la variación de masa ha de ser 0 y por tanto podemos establecer:
\sum_{e=1}^x \dot m_{e} = \sum_{s=1}^y \dot m_{s}

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