Velocidad de salida de boquilla
Calcule a qué velocidad sale el líquido por la abertura de un tanque: con 5 m de carga, Torricelli da unos 9,90 m/s. Añada un coeficiente de velocidad como 0,97 para ver el chorro real, algo más lento, junto al ideal. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Altura de carga
- 5
- Gravedad
- 9,80665
- Coeficiente de velocidad
- 1
- Velocidad de salida ideal
- 9,9028531242
- Velocidad de salida
- 9,9028531242
Los vaciados de tanques, las boquillas de manguera y los orificios de laboratorio necesitan una primera estimación de la rapidez con que el líquido sale por una abertura bajo una carga de superficie libre conocida. El teorema de Torricelli ofrece esa velocidad ideal sin un modelo CFD completo: la velocidad de salida es la raíz cuadrada del doble de la gravedad por la carga, la misma velocidad que alcanzaría una gota en caída libre tras recorrer la distancia h. Esta calculadora de velocidad de salida de boquilla acepta la carga aguas arriba, la aceleración gravitatoria opcional y un coeficiente de velocidad Cv opcional, y devuelve tanto la velocidad ideal de Torricelli como la ajustada con Cv en unidades coherentes de longitud por tiempo. Los estudiantes contrastan deberes con idealizaciones de libro; los ingenieros de planta dimensionan drenajes de alivio y chorros de calibración antes de aplicar coeficientes de descarga al caudal.
El teorema de Torricelli y qué significa la velocidad ideal de salida
El teorema de Torricelli es el balance de energía de un líquido incompresible e invíscido que abandona una abertura pequeña bajo una superficie libre abierta a la misma presión ambiente. A lo largo de una línea de corriente desde la superficie libre (casi en reposo) hasta la vena contracta del chorro, la presión es atmosférica en ambos extremos, la elevación cae en la carga h y la energía cinética aparece como ½ρv².
Al igualar las densidades de energía mecánica se obtiene que v es la raíz cuadrada de dos g h: la velocidad ideal de eflujo o de salida de la boquilla. El mismo resultado se deduce de la ecuación de Bernoulli cuando se desprecia la velocidad de superficie, se cancelan las densidades y el chorro descarga a la atmósfera.
La carga h se mide en vertical desde la superficie libre hasta el eje de la boquilla o del orificio; es una longitud, no una presión manométrica, aunque puede convertir una carga de presión conocida como p sobre ρg si el tanque está presurizado y aún desea la forma equivalente de Torricelli. La gravedad g debe coincidir con la unidad de longitud de h: use aproximadamente 9.80665 m/s² si h está en metros, o 32.174 ft/s² si h está en pies.
La velocidad ideal ignora la fricción en la pared, la velocidad de aproximación en un tanque finito, la reducción de área de la vena contracta y los perfiles de chorro no uniformes; esos efectos suelen englobarse en un coeficiente de velocidad Cv próximo a 0.97 a 0.99 en orificios afilados, o en un coeficiente de descarga cuando después calcule el caudal volumétrico Q igual a Cd A √(2gh). Una carga nula produce correctamente velocidad de salida nula.
Una carga negativa se rechaza porque no describe una superficie libre por encima de la abertura.
Cuándo conviene calcular la velocidad de salida
Los ingenieros de proceso y de agua estiman la rapidez con que el líquido sale por una boquilla de fondo, un orificio lateral o una lanza de pulverización antes de fijar el tamaño de tubería, el alcance del chorro o el tiempo de llenado. Los diseñadores de protección contra incendios y de riego contrastan velocidades ideales de Torricelli con tablas de boquillas al convertir la carga de presión residual en un hidrante o lateral en una velocidad de chorro esperada.
Los cursos universitarios de mecánica de fluidos y los generadores de exámenes necesitan un oráculo determinista de √(2gh) que también acepte un factor Cv sin que el alumnado codifique a mano casos límite de coma flotante con carga nula. Los sitios de contenido que compiten por calculadora de velocidad de salida de boquilla, calculadora del teorema de Torricelli, velocidad de orificio por carga o velocidad de eflujo de tanque se benefician de una herramienta gratuita en vivo cuya aritmética coincide byte a byte con la automatización de pago.
La entrada inválida no se factura.
Qué puede hacer con ella
Estimaciones de vaciado de tanque y chorro de orificio
Calcule la velocidad ideal de salida a partir de la carga de superficie libre medida sobre una boquilla de fondo o un orificio lateral antes de aplicar área y Cd al caudal.
Comprobaciones de diseño de boquillas y líneas de pulverización
Convierta la carga de presión residual en un hidrante, lateral de riego o lanza de proceso en una velocidad de chorro esperada para hojas de alcance y dimensionado.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la velocidad de salida de una boquilla a partir de la carga?
Envíe head h no negativo y gravedad g opcional (por defecto 9.80665). La velocidad ideal de salida es √(2gh).
¿Qué es el teorema de Torricelli?
Afirma que la velocidad ideal del líquido que sale por un orificio bajo carga de superficie libre h es √(2gh)—la misma que la velocidad de impacto en caída libre desde la altura h—cuando se desprecian la velocidad de superficie y las pérdidas.
¿Qué unidades debo usar para la carga y la gravedad?
Cualquier par coherente de longitud y longitud/tiempo² (metros con m/s², pies con ft/s²). La velocidad de salida queda entonces en longitud/tiempo de ese sistema. Convierta la presión a carga como p/(ρg) usted mismo si lo necesita.
¿Cuándo debo cambiar el coeficiente de velocidad Cv?
Deje Cv en 1 para Torricelli ideal. Use un Cv medido o de catálogo (a menudo cerca de 0.97–0.99) en orificios reales afilados cuando desee una velocidad de salida reducida sin calcular la descarga completa.
¿También calcula el caudal?
No, solo calcula la velocidad de salida. Para el caudal, multiplique esa velocidad por el área de la abertura y por un coeficiente de descarga. Tampoco sigue el vaciado del tanque en el tiempo ni sirve para boquillas de gas.
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.
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Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
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401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
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404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Una entrada inválida—carga ausente, carga negativa, gravedad no positiva o Cv fuera de rango—falla con invalid_input y no se factura.
El teorema de Torricelli y qué significa la velocidad ideal de salida
La calculadora devuelve ideal_exit_velocity como √(2gh) puro y exit_velocity como Cv por ese valor, para que pueda comparar chorros ideales de libro con boquillas reales ligeramente reducidas sin dos herramientas distintas.
Contrato de entrada, campos de respuesta, unidades y errores
Los resultados numéricos se redondean a doce decimales para goldens estables y automatización. Ejemplo: head cinco con g por defecto da una velocidad de salida cercana a 9.90 metros por segundo si la carga estaba en metros, porque √(2 × 9.80665 × 5) es √98.0665. Combine la velocidad de salida con su propia área de orificio y coeficiente de descarga si necesita caudal volumétrico; esta capacidad resuelve solo la velocidad y no integra el vaciado del tanque en el tiempo ni modela boquillas de gas compresible. Envíe por POST un cuerpo JSON con head obligatorio: un número finito no negativo para la altura líquida aguas arriba sobre el eje de la boquilla o del orificio. Los alias incluyen h, liquid_head, water_head, height y orifice_head. La gravedad opcional (alias g, g_accel, gravitational_acceleration) vale por defecto 9.80665 y debe ser estrictamente positiva si se envía. El velocity_coefficient opcional (alias cv, Cv, coefficient_of_velocity, C_v) vale por defecto uno para Torricelli ideal; debe ser positivo y no mayor que dos, cubriendo valores de ingeniería habituales de Cv sin amplificaciones absurdas. Los campos pueden llegar como números JSON o cadenas numéricas. La ausencia de head, valores no finitos, head negativo, gravedad no positiva o un coeficiente de velocidad fuera de rango fallan con invalid_input indicando el problema; esos fallos no se facturan. En caso de éxito el cuerpo repite head, gravity y velocity_coefficient (redondeados) y devuelve ideal_exit_velocity igual a la raíz de dos g h, exit_velocity igual a Cv por ese ideal, una cadena de fórmula, method en torricelli y un mensaje breve legible.
Dónde una API de velocidad de salida de boquilla aporta valor
Como la implementación es parse pura de nivel A, cada llamada correcta cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo ni red saliente. Mantenga las peticiones pequeñas, fije el campo exit_velocity redondeado en las pruebas y obtendrá velocidades de Torricelli reproducibles para plugins LMS, workers en el borde y hojas de planta sin montar un solucionador hidráulico completo.
Casos de integración
Deberes y laboratorios de mecánica de fluidos
Contraste resultados de Torricelli √(2gh) con Cv opcional frente a problemas de libro usando el mismo módulo puro que el widget gratuito del navegador.
Preguntas técnicas
¿Cuánto cuesta la calculadora de velocidad de salida de boquilla?
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