Calculadora de pérdida por fricción

Calcula la pérdida de carga y la caída de presión en tuberías con la ecuación de Darcy-Weisbach.

Pérdida por fricción en tuberías
Usa medidas SI para calcular la pérdida distribuida en una tubería recta de diámetro constante.

Acerca de la pérdida por fricción en tuberías

La pérdida por fricción es la energía mecánica que pierde un fluido en movimiento al rozar la pared de la tubería y experimentar esfuerzos cortantes internos. Se manifiesta como una reducción de presión y suele expresarse como carga de fluido en metros o presión en kilopascales. Esta calculadora aplica la ecuación de Darcy-Weisbach, una relación ampliamente válida para flujo permanente y plenamente desarrollado en una tubería recta circular. La ecuación es h = f(L/D)(v²/2g). En ella, h es la pérdida de carga, f el factor de fricción de Darcy, L la longitud, D el diámetro interior, v la velocidad media y g la aceleración gravitatoria. La pérdida de presión se obtiene con ΔP = ρgh, donde ρ es la densidad del fluido. La calculadora utiliza la gravedad estándar de 9.80665 metros por segundo al cuadrado y convierte pascales a kilopascales para mostrar el resultado. El diámetro influye mucho porque modifica la relación longitud-diámetro y, con caudal fijo, la velocidad del fluido. Duplicar la velocidad multiplica por cuatro la pérdida de carga por fricción si las demás entradas no cambian. Duplicar la longitud duplica la pérdida. El factor de Darcy debe calcularse a partir del número de Reynolds y la rugosidad relativa, o consultarse en un diagrama de Moody. No sustituyas un factor de Fanning sin multiplicarlo antes por cuatro. El resultado representa solo la pérdida distribuida en el tramo recto. Los sistemas reales también pierden energía en codos, derivaciones en T, válvulas, entradas, salidas, contracciones y equipos. Estas pérdidas locales pueden modelarse con coeficientes de pérdida o convertirse a longitud equivalente. Usa el diámetro interior real, no el nominal, y evalúa densidad y viscosidad a la temperatura de operación. Esta calculadora sirve para selección preliminar de bombas, revisiones de riego, tuberías de proceso y estimaciones de circuitos hidrónicos de climatización. El diseño final debe incluir todos los accesorios, desniveles, presión de salida requerida, transitorios, márgenes por incrustaciones y un margen de seguridad adecuado.

Ejemplos de pérdida por fricción

EntradasResultadosObservación
f 0.02; L 100 m; D 0.1 m; v 2 m/s; ρ 1,0004.0789 m; 40 kPaUna tubería de agua larga y estrecha tiene una pérdida considerable.
f 0.025; L 20 m; D 0.2 m; v 1 m/s; ρ 1,0000.1275 m; 1.25 kPaUna velocidad menor reduce mucho la pérdida.
f 0.018; L 50 m; D 0.15 m; v 1.5 m/s; ρ 9980.6883 m; 6.7388 kPaCondiciones moderadas habituales de suministro de agua.

Cómo calcular la pérdida por fricción

  1. Obtén el factor de fricción de Darcy para el material de la tubería y el régimen de flujo.
  2. Mide la longitud recta, el diámetro interior real y la velocidad media en unidades SI.
  3. Introduce la densidad del fluido a la temperatura de operación.
  4. Selecciona Calcular pérdida por fricción y utiliza el resultado de carga o presión que necesite tu diseño.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre pérdida de carga y pérdida de presión?

La pérdida de carga expresa energía por unidad de peso del fluido y no depende directamente de la densidad. La pérdida de presión es la pérdida de carga multiplicada por densidad y gravedad.

¿Incluye válvulas y codos?

No, el resultado solo incluye la pérdida distribuida en una tubería recta. Añade las pérdidas de accesorios con coeficientes de resistencia o longitudes equivalentes adecuados.

¿Qué factor de fricción debo introducir?

Introduce el factor de Darcy calculado con el número de Reynolds y la rugosidad relativa. Un factor de Fanning debe multiplicarse por cuatro antes de usarlo aquí.

¿Por qué influye tanto la velocidad?

La pérdida de Darcy-Weisbach es proporcional al cuadrado de la velocidad. El doble de velocidad produce cuatro veces la pérdida de carga si las demás magnitudes permanecen constantes.

¿Puedo usar otras unidades?

Para obtener un resultado correcto, debes usar las unidades SI indicadas. Convierte las medidas antes de introducirlas, en lugar de mezclar sistemas de unidades.