La determinación de un flujo volumétrico es el proceso de medir la cantidad de volumen de un fluido que pasa a través de una sección transversal de un conducto o sistema por unidad de tiempo. Este parámetro es crucial en diversas aplicaciones de ingeniería, ya que permite cuantificar el transporte de fluidos, como agua, aire, o gases, en procesos industriales, ambientales, y de saneamiento. La precisión en la determinación del flujo volumétrico es fundamental para el diseño, control y optimización de sistemas hidráulicos, térmicos, y de procesamiento de fluidos. Se puede determinar utilizando diversos métodos, incluyendo mediciones directas con dispositivos como caudalímetros, o mediante cálculos basados en principios de conservación de la masa y la energía.

En dicha fórmula A es la sección del conductor (es la velocidad promedio que tiene el fluido), V es el volumen y t el tiempo. Dado que en el sistema internacional el área o sección del conductor se mide en m² y la velocidad en m/s, el caudal se mide m³/s.

1. Engineers Edge, LLC. “Fluid Volumetric Flow Rate Equation”. Engineers Edge

2. Mott, Robert (2016). «1». Mecánica de fluidos aplicada (4ª edición). México: Pearson Educación.

3. Batchelor, G.K. (2017). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press.

4. Landau, L.D.; Lifshitz, E.M. (2018). Fluid Mechanics. Course of Theoretical Physics (2nd ed.). Pergamon Press.

Resulta que la mayoría de los líquidos son casi incompresibles. Esto significa que puedes poner un galón de leche en un recipiente con capacidad para un galón que tenga diferente forma, pero no serás capaz de apachurrar todo el galón en un recipiente con capacidad para medio galón, sin importar qué tan fuerte apachurres.

Puesto que los líquidos son incompresibles, cualquier porción de líquido que fluya en una tubería puede cambiar de forma, pero debe mantener el mismo volumen. Esto es verdad incluso si la tubería cambia de diámetro. En el diagrama que se muestra a continuación, el volumen del líquido a la izquierda, \[V\], cambia de forma conforme entra a la sección angosta de la tubería, pero mantiene el mismo volumen, pues los líquidos son incompresibles.

Hay varios tipos de medidores de flujo que se utilizan para medir el flujo volumétrico en sistemas de fluidos.

• Medidores de flujo por desplazamiento positivo: estos medidores miden el flujo volumétrico al medir la cantidad de líquido que se desplaza en una cámara de medición.

• Medidores de flujo de turbina: estos medidores miden el flujo volumétrico al medir la velocidad de rotación de una turbina en el fluido.

• Medidores de flujo electromagnéticos: estos medidores miden el flujo volumétrico al medir la fuerza electromotriz generada por un fluido que fluye a través de un campo magnético.

Cada tipo de medidor de flujo tiene sus propias ventajas y desventajas, y la elección del medidor de flujo depende de las necesidades específicas del sistema y los requisitos de medición.

En última instancia, el principio de Bernoulli no es otra cosa que la formulación de la Ley de conservación de la energía para el flujo de un fluido. Así, la ecuación de Bernoulli se puede formular del siguiente modo:

h +  v² / 2g+  P/ρg = constante

En esta ecuación h es la altura y g es la aceleración de la gravedad.

En la ecuación de Bernoulli se tiene en cuenta la energía de un fluido en cualquier momento, energía que consta de tres componentes.