Fluidos y tuberíasSuscripción
Pérdida de carga en tuberías: Darcy-Weisbach, accesorios y desnivel
Calcule la caída de presión de un líquido, o de un gas con caída pequeña, en tubo circular lleno: fricción en el tubo recto con el factor de Colebrook-White, pérdidas localizadas de codos y válvulas por coeficiente K y el desnivel entre entrada y salida.
Herramienta de la suscripción
Lea la explicación y el ejemplo libremente. Para usar la herramienta con sus datos, inicie sesión en una cuenta con acceso activo o suscríbase.
¿Quiere conocer la calidad antes? Use gratis la calculadora de 4–20 mA
Dónde ayuda en el trabajo
- Estimar la altura manométrica que la bomba debe entregar antes de pedir cotización.
- Entender por qué bajó el caudal después de ampliar la línea o cambiar una válvula.
- Comparar dos diámetros de tubo para el mismo caudal.
- Comprobar la presión disponible al final de una red de agua de refrigeración.
Qué se ingresa
Qué se obtiene
Ejemplo resuelto: impulsión de agua a un tanque elevado
Una bomba impulsa 36 m³/h de agua a 20 °C por 120 m de tubo de acero al carbono nuevo de 3" schedule 40 (diámetro interior 77,92 mm) hasta un tanque 6 m más alto. En el camino hay 6 codos de 90°, 2 válvulas de compuerta y 1 válvula de retención (ΣK = 6,9). ¿Cuánta presión debe vencer la bomba solo en la línea?
| Caudal | 36 m³/h |
|---|---|
| Tubo | 3" sch 40 · 77,92 mm |
| Longitud recta | 120 m |
| Rugosidad | 0,045 mm |
| Fluido | Agua a 20 °C |
| Desnivel | +6 m |
| Suma de K | 6,9 |
| Caída de presión total | 140 kPa |
|---|---|
| Fricción en el tubo recto | 66,13 kPa |
| Accesorios | 15,14 kPa |
| Desnivel | 58,73 kPa |
Cómo interpretarlo
La línea consume 140 kPa: 66,13 kPa de fricción en el tubo recto, 15,14 kPa en los accesorios y 58,73 kPa para subir 6 m. La velocidad de 2,097 m/s está dentro del rango usual de impulsión y el flujo es turbulento (Re ≈ 163000). Como la fricción varía con cerca de 1/D⁵, el mismo tramo en 4" tendría solo 16,95 kPa de fricción: la tabla de diámetros de la herramienta, con la fricción cada 100 m, ayuda a sopesar el costo del tubo contra la energía de la bomba.
Límites y cuidados
- Fluido incompresible y tubo lleno. Para gases vale mientras la caída quede por debajo de cerca del 10 % de la presión absoluta de entrada.
- Rugosidades y coeficientes K son valores típicos de literatura para tubo nuevo y válvulas abiertas; los tubos incrustados pierden más.
- Entre Re 2000 y 4000 el régimen es incierto; la herramienta usa el factor turbulento y avisa.
- No selecciona la bomba ni evalúa NPSH, golpe de ariete o flujo bifásico.
Base técnica
Darcy-Weisbach con factor de fricción de Colebrook-White, pérdidas localizadas por coeficiente K y tubos ASME B36.10M.
- Crane TP-410 — Flow of Fluids Through Valves, Fittings and Pipe
- Colebrook, C. F. (1939) — Turbulent flow in pipes
- ASME B36.10M — tubos de aço soldados e sem costura
- IAPWS — propriedades da água
En la versión completa, usted puede
- Calcular su línea con tubo de acero por tamaño nominal o con diámetro interior propio.
- Contar codos, tes y válvulas y sumar K de filtros, intercambiadores y válvulas de control.
- Ver la composición de la pérdida y la tabla de otros diámetros para el mismo caudal.
- Generar el informe en PDF sin marca y guardar el trabajo en el dispositivo, con copia en archivo.
Suscripción ALOGY Tools
Un plan libera todas las herramientas de la suscripción, con informes en PDF y guardado en el dispositivo.
- Todas las herramientas de la suscripción, en portugués, inglés y español
- Pix, tarjeta o boleto, en la página segura de Asaas
- 7 días para desistir con reembolso total; después, cancele la renovación cuando quiera
Pagos en modo de prueba: por ahora no se cobra nada.
Iniciar sesión en mi cuentaPreguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre pérdida de carga y caída de presión?
La pérdida de carga es la energía disipada por fricción y accesorios, aquí también en metros de columna del fluido. La caída de presión total le suma el desnivel, que no es pérdida: es energía guardada en altura.
¿Por qué un tubo mayor reduce tanto la pérdida?
Para el mismo caudal la velocidad baja con el cuadrado del diámetro y la pérdida por fricción con cerca de la quinta potencia. Un tamaño más suele reducir la pérdida a la mitad o más.
¿Puedo usarla con aire comprimido?
Sí, si la caída es pequeña frente a la presión absoluta (hasta cerca del 10 %) y usted ingresa la densidad a la presión de la línea. Para líneas largas, divida en tramos.