Calculadora de continuidad
Una tubería que se estrecha de 0.02 a 0.01 m² con agua entrando a 3 m/s la expulsa a 6 m/s, con un caudal de 0.06 m³/s en todo el tramo. Las secciones estrechas aceleran el flujo y las anchas lo frenan. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Área de sección de entrada A1
- 0,02
- Velocidad de flujo de entrada v1
- 3
- Área de sección de salida A2
- 0,01
- V2
- 6
- Caudal
- 0,06
La ecuación de continuidad es el balance de masa en régimen estacionario que, para un fluido incompresible, conserva el caudal volumétrico a lo largo de una línea de corriente o de un conducto: el área de entrada por la velocidad de entrada iguala el área de salida por la velocidad de salida. En símbolos, A1 · v1 = A2 · v2, de modo que la velocidad de salida desconocida es simplemente v2 = (A1 · v1) / A2. Las secciones más estrechas aceleran el fluido; las más anchas lo frenan. Esta calculadora toma tres números —área de sección de entrada, velocidad media de entrada y área de sección de salida— y devuelve la velocidad de salida, el caudal volumétrico conservado Q = A1·v1 y una etiqueta de fórmula clara. El área nula se rechaza porque una sección que desaparece degenera el producto o divide por cero.
Cómo la ecuación de continuidad relaciona las velocidades de entrada y de salida
Para un flujo estacionario de fluido incompresible por una tubería, manguera o conducto, el volumen de fluido que entra en un volumen de control por unidad de tiempo debe salir a la misma tasa. Cuando la densidad es constante, ese enunciado se reduce a la igualdad de caudales volumétricos en dos estaciones: Q1 igual a Q2, escrito A1 · v1 = A2 · v2. Aquí A es el área de sección de flujo perpendicular a la velocidad media, y v es la velocidad promediada en el área.
El reordenamiento da la velocidad de salida v2 = (A1 · v1) / A2. Reducir a la mitad el área de salida duplica la velocidad de salida para una condición de entrada fija; duplicar el área de salida la reduce a la mitad.
Las áreas pueden ser metros cuadrados, centímetros cuadrados o pulgadas cuadradas siempre que A1 y A2 compartan la misma unidad; las velocidades pueden ser metros por segundo, centímetros por segundo o pies por segundo siempre que v1 y la v2 informada se interpreten en esa misma unidad de velocidad. La calculadora no convierte entre sistemas de unidades, no introduce densidad ni flujo másico para gas compresible, no aplica la relación de presión-altura de Bernoulli y no tiene en cuenta fricción, accesorios ni deslizamiento multifase.
Solo responde a la definición algebraica de continuidad que usan la física de secundaria, la mecánica de fluidos de primer curso y los cursos de dimensionado HVAC para flujo incompresible en tuberías.
Dónde aparecen los cálculos de continuidad en tuberías en el trabajo real
Los cursos de física de secundaria y de mecánica de fluidos introductoria asignan constantemente problemas que dan dos áreas y una velocidad y piden la velocidad de la estación que falta, a menudo para mangueras de jardín, émbolos de jeringa, contracciones de túnel de viento o croquis de vasos sanguíneos bajo la idealización incompresible. Los laboratorios universitarios de termofluidos usan la misma reducción a tres números antes de introducir Bernoulli, pérdida de carga o continuidad másica compresible con relaciones de densidad.
Los técnicos de proceso y los aprendices de HVAC verifican transiciones de conductos cuando solo se necesita un límite de continuidad antes de que entren curvas de ventilador o tablas de fricción. Si más adelante necesita presión de Bernoulli a partir de altura y velocidad, flujo másico compresible con densidad, conversión de diámetro hidráulico o estimación del número de Reynolds, trátelos como intenciones de búsqueda y páginas de aterrizaje separadas en lugar de sobrecargar esta página de calculadora de continuidad en tuberías.
Qué puede hacer con ella
Claves de respuesta para deberes y laboratorio
Resuelva A1·v1=A2·v2 para la velocidad de salida de modo que docentes y autoevaluadores compartan una verdad de referencia, incluida el rechazo por área nula.
Comprobaciones de transición en tuberías y conductos
Estime cuánto acelera el fluido una contracción —o cuánto lo frena un difusor— a partir de áreas medidas o de diseño y de la velocidad de entrada.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula usa esta calculadora de continuidad de flujo en tuberías?
A1 · v1 = A2 · v2 para flujo incompresible estacionario. Dados a1, v1 y a2, la respuesta devuelve v2 = (A1·v1)/A2, el caudal volumétrico Q = A1·v1 y la etiqueta de fórmula.
¿Qué ocurre si el área es cero?
El área nula (a1 o a2) no se admite bajo la ecuación de continuidad en esta calculadora.
¿Puede ser nula la velocidad de entrada?
Sí. Una velocidad de entrada nula produce velocidad de salida nula y caudal nulo. Solo las áreas deben ser no nulas.
¿Qué unidades debo usar?
Cualquier unidad de área coherente para a1 y a2, y cualquier unidad de velocidad coherente para v1 (v2 se devuelve en esa misma unidad de velocidad). La herramienta no convierte unidades; convierta antes de llamar si su hoja mezcla sistemas.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta localmente.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/continuity-equation \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"a1":0.02,"v1":3,"a2":0.01}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/continuity-equation", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"a1": 0.02,
"v1": 3,
"a2": 0.01
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/continuity-equation",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"a1": 0.02,
"v1": 3,
"a2": 0.01
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/continuity-equation", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"a1":0.02,"v1":3,"a2":0.01}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"a1":0.02,"v1":3,"a2":0.01}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/continuity-equation", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"a1": 0.02,
"v1": 3,
"a2": 0.01
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.continuity_equation",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo la ecuación de continuidad relaciona las velocidades de entrada y de salida
El área nula es el borde crítico de validación: un área de entrada o de salida igual a cero se rechaza con invalid_input en lugar de producir una velocidad infinita sin sentido o un producto degenerado.
Qué debe enviar y qué recibe a cambio
Envíe tres números finitos bajo los campos a1, v1 y a2. a1 es el área de sección de entrada en cualquier unidad de área coherente y debe ser no nula. v1 es la velocidad media de entrada en cualquier unidad de velocidad coherente; la velocidad nula se admite y produce velocidad de salida nula bajo continuidad. a2 es el área de sección de salida en la misma unidad de área que a1 y debe ser no nula, porque el motor divide por A2. Comprobaciones clásicas de libro incluyen una tubería que se estrecha de dos centímetros cuadrados a uno a tres metros por segundo de entrada, recuperando seis metros por segundo en la garganta, o un difusor que se ensancha y recupera una velocidad de salida proporcionalmente menor. Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN e Infinity fallan con invalid_input y no se cobran. En caso de éxito la respuesta repite a1, v1 y a2 limpios, informa v2 como (A1 · v1) / A2, informa flow_rate como el producto conservado A1 · v1 (caudal volumétrico Q) e incluye la cadena de fórmula A1·v1 = A2·v2 más el método continuity_equation. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen los cálculos de continuidad en tuberías en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor de parseo puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Widgets de currículo y fixtures de API
Impulse demostraciones en el navegador y pruebas golden de CI desde el mismo solucionador isomorfo para que las herramientas de aula nunca discrepen de la calificación en el backend.