MECANICA DE FLUIDOS
Ecuación de Darcy
Ecuación de Hagen-Poiseuille


La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación empírica que relaciona la pérdida de carga hidráulica (o pérdida de presión) debido a la fricción a lo largo de una tubería dada con la velocidad media del flujo del fluido. La ecuación tiene su nombre de Henry Darcy y Julius Weisbach.
La ecuación de Darcy-Weisbach contiene un factor adimensional, conocido como el factor de fricción de Darcy o de Darcy-Weisbach, el cual es cuatro veces el factor de fricción de Fanning, con el cuál no puede ser confundido
La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada en hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro una tubería llena. La ecuación fue inicialmente una variante de la ecuación de Prony, desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue refinada por Julius Weisbach, de Sajonia.

Esta fórmula permite la evaluación apropiada del efecto de cada uno de los factores que inciden en la pérdida de energía en una tubería. Esuna de las pocas expresiones que agrupan estos factores. La ventaja de esta fórmula es que puede aplicarse a todos los tipos de flujo hidráulico (laminar, transicional y turbulento), debiendo el coeficiente de fricción tomar los valores adecuados, según corresponda.
La forma general de la ecuación de Darcy-Weisbach es

Dónde:
= pérdida de carga debida a la fricción.
= factor de fricción de Darcy.
= longitud de la tubería.
= diámetro de la tubería.
= velocidad media del fluido.
= aceleración de la gravedad ≈ 9 m/s22 .
Ecuaciones empíricas, principalmente la ecuación de Hazen-Williams , son ecuaciones que, en la mayoría de los casos, eran significativamente más fáciles de calcular. No obstante, desde la llegada de las calculadoras la facilidad de cálculo no es mayor problema, por lo que la ecuación de Darcy-Weisbach es la preferida.
Previo al desarrollo de la computación otras aproximaciones como la ecuación empírica de Prony eran preferibles debido a la naturaleza implícita del factor de rozamiento.


La ecuación de Hagen-Poiseuille, también conocida como la ley de Hagen-Poiseuille, la ley de Poiseuille o ecuación de Poiseuille, es una ley física que da la caída de presión en un fluido que fluye a través de un tubo largo y cilíndrico. Puede ser aplicado con éxito para el flujo de sangre en los capilares y las venas, al flujo de aire en los alvéolos pulmonares,para el flujo a través de una paja de beber o a través de una aguja hipodérmica. Fue derivado experimentalmente independientemente por Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen en 1839 y Jean Louis Marie Poiseuille en 1838, y publicado por Poiseuille en 1840 y 1846.


Las Poleas inferiores
Son dos discos de poliestireno de 75 mm. de diametro, con el borde acanalado para alojar la correa, y unidos por un tubo de latón de 6 mm. de grueso y 23 mm. de largo. Este tubo tiene un orificio transversal para poder trabar con un trozo de alambre el eje de la manivela, que a su vez también esta perforado. La manivela no tiene mas misterio que esta perforación en el eje, cuya posición exacta es mejor determinarla con un rotulador. Llegados a este punto ya podemos montar en el chasis los discos, utilizando como eje un clavo de 3 mm. de grueso, y las poleas inferiores sin olvidarse de insertar antes las correas: dos gomas de caucho (material de oficina). Losdiscos deben girar en direcciones contrarias, así que una de las correas debe estar cruzada.

El Soporte de Madera
Es una caja de 200x125x30mm. de chapa de madera, barnizada y rellena de cemento para darle peso y que no baile al son de la manivela. Las botellas de Leyden se asientan sobre las bases circulares de chapa interconectadas que se aprecian en la fotografía. Junto a cada una de estas bases va un soporte de plastico donde encaja el tubo de vidrio que soporta la estructura colector-terminal. La posición exacta del chasis esta clara: ajustada al borde de la caja, pero los demas elementos es mejor no fijarlos hasta tener terminadas las últimas estructuras.

Las Estructuras Colector-Terminal
Son dos juegos simétricos, situados a ambos lados del chasis. El colector es una barra en forma de U que abraza los discos y lleva una especie de peine de hilos de cobre que apuntan a las laminillas, pero sin llegar a tocarlas. Doblar correctamente un tubo de latón es bastante difícil sin la herramienta adecuada, así que otra solución es cortar un trozo de metal ya doblado, por ejemplo una escarpia de 4 mm. de grosor y soldarle dos trozos detubo, cerrando los extremos con una gota de estaño. El peine se hace con un hilo de cobre doblado en zig-zag que se suelda y “se le corta el pelo”.


Del colector sale verticalmente un tubo de vidrio de 6 mm. de grosor y 115 mm. de largo que asienta en el soporte de plastico de la base de madera, y otro tubo horizontal de latón de 4 mm. de grosor y 50 mm. de largo en cuyo extremo encajara el terminal. Soldado a este tubo, a 33 mm del colector, sale verticalmente otro de 85 mm. de largo que se adentra en la botella de Leyden, rematado por una escobilla de hilos de cobre. Este tubo lleva ensartada y fijada la tapa de plastico de la botella, de forma que al asentar la estructura en la base de madera, la botella queda aprisionada. El terminal tiene poca complicación: dos esferas, un tubo de latón de 4 mm., otro de vidrio de 6 mm. y un tornillo para encajarlo en el tubo horizontal que sale del colector. De la botella de Leyden poca cosa se puede decir: mide 95x55 mm. y esta forrada por dentro y por fuera con papel de aluminio hasta una altura de 60 mm.

Bueno ¿y donde esta la chispa de todo esto pues justo entre los terminales.

Homer.