Determinación de la fuerza el chorro que sale por la boquilla

Un esquema de la situación a analizar es la siguiente

Figura 1

Se va calcular la fuerza del chorro de agua a la salida del propulsor, es decir, en la sección 2, tal como se indica en la figura 1.
Lo primero es definir un volumen de control (V.C) adecuado para obtener el análisis anterior, en la figura 2 se muestra dicho V.C.

Figura 2

Es importante notar que esto es un modelamiento la hipótesis del problema son las siguientes, el fluido está en régimen permanente, incompresible y desprecio el peso del fluido y el de la tubería (si no quisiéramos despreciarlo tendríamos que realizar una medición empírica en el laboratorio).
De la ecuación generalizada de CDM en régimen permanente la ecuación de reynols se obtiene lo siguiente:
Considerando las demás hipótesis del problema

Es importante mencionar que para este análisis se considera que es una presión hidrostática que se simplifica así :


Además para que la tubería este en un “empotramiento perfecto” , es decir, mantener la tubería en esa posición se necesita de fuerzas y ,como se indica la figura 2 .
De la ecuación (1), considerando las hipótesis del modelo se obtiene lo siguiente asumiendo que la sección de entrada es circular:

Para el cálculo de la magnitud de la fuerza del chorro resultante debemos de emplear la fórmula siguiente: