Intuición detrás de pérdidas de presión en tuberías.

Por las ecuaciones de pérdida de tubería estándar, sabemos que las características en los sistemas de tuberías, como la rugosidad de la superficie de la pared o las válvulas a lo largo del sistema de tuberías, causan pérdidas de presión mayores y menores, respectivamente. Sin embargo, mi intuición de cómo tales características realmente causan pérdidas de presión parece ser incorrecta, ya que habría pensado que la rugosidad de la superficie y las válvulas en realidad aumentarían la presión a lo largo del sistema de tuberías, ya que tienden a causar más restricciones en el flujo. ¿Podría alguien explicar en un nivel intuitivo por qué tales características realmente hacen que ocurra lo contrario?

Ellos restringen el flujo, lo que normalmente causaría que la presión aumentara río arriba de la "aspereza" de cualquier obstáculo que estés considerando. Sin embargo, en la práctica, la fuente del flujo está operando a una cierta presión (por ejemplo, una bomba), por lo que la presión aguas arriba permanece sin cambios, pero la presión río abajo disminuye El efecto neto es una pérdida de presión a lo largo de la tubería.

Básicamente, cualquier irregularidad en la superficie interior de la tubería proporcionará resistencia al flujo y causará una caída de presión a lo largo de la tubería. Una analogía eléctrica sería una resistencia que causa una caída de voltaje a través de la resistencia (la corriente eléctrica es el equivalente eléctrico al flujo).