Calcular el caudal en una tubería
Esta calculadora obtiene el caudal en una tubería a partir del diámetro interior y la velocidad del flujo, o al revés, y da el número de Reynolds, el coeficiente de fricción y la pérdida de carga para agua.
Fuente: Wikipedia – Rohrreibungszahl (Darcy-Weisbach, Swamee-Jain, Rauheiten). Actualizado: .
Cómo se calcula
Caudal Q = v · A con A = π·d²/4. En una tubería de 20 mm de diámetro interior, 20 l/min circulan a unos 1,06 m/s.
Cómo se calcula
La velocidad sale del caudal y la sección, y el número de Reynolds de Re = v·d/ν. Por debajo de Re ≈ 2.320 el agua fluye en régimen laminar, por encima en régimen turbulento. El coeficiente de fricción λ es 64/Re en laminar y, en turbulento, sale de la fórmula explícita de Swamee y Jain con Re y la rugosidad relativa k/d. La pérdida de carga sigue Darcy-Weisbach: Δp = λ · (L/d) · ρ · v²/2.
¿Qué velocidad es razonable?
- Las tuberías de agua potable y calefacción suelen diseñarse para 0,5 a 2 m/s.
- Agua demasiado rápida hace ruido y aumenta la pérdida de carga, demasiado lenta favorece depósitos.
- La pérdida de carga crece con el cuadrado de la velocidad y baja mucho con un diámetro mayor.
El material y la temperatura del agua actúan mediante la rugosidad y la viscosidad. Codos, válvulas y uniones añaden pérdidas singulares que aquí no se incluyen.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el caudal en una tubería?
Con Q = v · π·d²/4: velocidad del flujo por sección. A 1 m/s en una tubería de 20 mm de diámetro interior son unos 18,8 l/min.
¿Qué velocidad es habitual en tuberías de agua?
Normalmente 0,5 a 2 m/s. Por debajo hay riesgo de depósitos; por encima, ruido de flujo y mucha pérdida de carga.
¿Cómo se calcula la pérdida de carga en una tubería?
Con Darcy-Weisbach: Δp = λ · (L/d) · ρ · v²/2. El coeficiente λ depende del número de Reynolds y de la rugosidad.
Fuentes y base legal
- Wikipedia – Rohrreibungszahl (Darcy-Weisbach, Swamee-Jain, Rauheiten)
- Wikipedia – Darcy–Weisbach equation
- Wikipedia – Swamee–Jain equation (explicit friction factor)
- Wikipedia – Eigenschaften des Wassers (propiedades del agua: densidad y viscosidad según la temperatura)
Última actualización: · Principios editoriales
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