Hay dos suposiciones principales, que se aplicaron en la derivación de la ecuación simplificada de Bernoulli.
- La primera restricción en la ecuación de Bernoulli es que no se permite ningún trabajo en o por el fluido. Esta es una limitación importante, porque la mayoría de los sistemas hidráulicos (especialmente en la ingeniería nuclear) incluyen bombas. Esta restricción impide que se analicen dos puntos en una corriente de fluido si existe una bomba entre los dos puntos.
- La segunda restricción en la ecuación de Bernoulli simplificada es que no se permite la fricción del fluido en la resolución de problemas hidráulicos. En la realidad, la fricción juega un papel crucial. La cabeza total que posee el fluido no puede ser transferida completamente y sin pérdidas de un punto a otro. En realidad, uno de los propósitos de las bombas incorporadas en un sistema hidráulico es superar las pérdidas de presión debidas a la fricción.
Debido a estas restricciones, la mayoría de las aplicaciones prácticas de la ecuación de Bernoulli simplificada a los sistemas hidráulicos reales son muy limitadas. Para tratar tanto las pérdidas de carga como el trabajo de la bomba, la ecuación de Bernoulli simplificada debe modificarse.
La ecuación de Bernoulli puede modificarse para tener en cuenta las ganancias y pérdidas de carga. La ecuación resultante, denominada ecuación de Bernoulli ampliada, es muy útil para resolver la mayoría de los problemas de flujo de fluidos. La siguiente ecuación es una forma de la ecuación de Bernoulli ampliada.
La pérdida de carga (o la pérdida de presión) debida a la fricción del fluido (Hfricción) representa la energía utilizada para superar la fricción causada por las paredes de la tubería. La pérdida de carga que se produce en las tuberías depende de la velocidad del flujo, el diámetro y la longitud de la tubería y un factor de fricción basado en la rugosidad de la tubería y el número de Reynolds del flujo. Un sistema de tuberías que contenga muchos accesorios y juntas, convergencia de tubos, divergencia, giros, rugosidad de la superficie y otras propiedades físicas también aumentarán la pérdida de carga de un sistema hidráulico.
Aunque la pérdida de carga representa una pérdida de energía, no representa una pérdida de energía total del fluido. La energía total del fluido se conserva como consecuencia de la ley de conservación de la energía. En realidad, la pérdida de carga debida a la fricción da lugar a un aumento equivalente de la energía interna (aumento de la temperatura) del fluido.
La mayoría de los métodos para evaluar la pérdida de carga debida a la fricción se basan casi exclusivamente en pruebas experimentales. Esto se discutirá en las siguientes secciones.