Velocidad de un sistema hidráulico dinámico

Question

Todos hemos notado que el cambio de temperatura del agua en la ducha no es instantáneo, sino que el resultado se percibe cuando el agua que estaba en el grifo sube hasta la alcachofa. Sin embargo, el cambio de presión sí es instantáneo. Me pregunto a qué velocidad se propaga el cambio de presión en la dirección del flujo en un fluido que fluye. Supongo que a la velocidad del sonido en el medio, basándome en el hecho de que es más rápida que la velocidad del flujo del agua (al igual que la temperatura), aunque evidentemente es igual o inferior a C. Obviamente me faltan las palabras clave correctas para buscar en Google, ya que no encuentro ninguna referencia a este fenómeno. ¿Cuál es la respuesta a la pregunta, o mejor aún, cómo podría haber encontrado esta información (sin ser empírica)?

Gracias.

Answer 1

En efecto, la onda de presión viaja con la velocidad del sonido del medio. Ésta es mucho mayor para el agua que para el aire, con una velocidad de $\approx$ 1500 m/s.

Este efecto es bien conocido y temido bajo el nombre de golpe de ariete . Básicamente, al cerrar rápidamente una válvula se crea una onda de presión longitudinal que puede ser lo suficientemente potente como para dañar o destruir las juntas de las tuberías metálicas. La energía cinética del líquido que fluye provoca este fenómeno.