What is the Darcy-Weisbach equation?

ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, where f is the Darcy friction factor, L is pipe length, D is diameter, ρ is density, and v is velocity.

How is the friction factor calculated?

For laminar flow (Re<2300): f = 64/Re. For turbulent flow: solved iteratively using Colebrook-White equation 1/√f = -2log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f)).

What pipe roughness should I use?

Steel: 0.045mm. Stainless: 0.015mm. Copper/plastic: 0.0015mm. Cast iron: 0.25mm. Hydraulic hose: 0.005mm.

How do minor losses work?

Minor losses from fittings use K-factors: ΔP_minor = ΣK × ρv²/2. Common K values: 90° elbow = 0.9, tee = 1.8, ball valve = 0.05.

What are typical pressure drop limits?

Hydraulic systems: typically 3-5 bar/10m in pressure lines. Water: 0.1-0.3 bar/100m. Keep total system ΔP within pump capacity.

Herramienta de ingeniería gratuita

Calculadora de caída de presión en tuberías

Ecuación de Darcy-Weisbach con factor de fricción de Colebrook-White iterativo. Admite flujo laminar/turbulento, ajustes preestablecidos de rugosidad de tubería y pérdidas menores por accesorios.

Darcy-Weisbach Colebrook-White Pérdidas menores bar / kPa / PSI

Caudal (L/min)

Diámetro interior (mm)

Longitud de la tubería (m)

Material de la tubería

Viscosidad cinemática (cSt)

Densidad del fluido (kg/m³)

Pérdida menor ΣK (accesorios)

Preajustes rápidos

Resultados

Caída total de presión

—

Caída de presión (kPa / PSI)

—

Pérdida por fricción (solo tubería)

—

Pérdidas menores (accesorios)

—

Velocidad de flujo

—

Número de Reynolds

—

Factor de fricción de Darcy f

—

Régimen de flujo

—

Ecuación de Darcy-Weisbach

La ecuación fundamental para la caída de presión debida a la fricción en una tubería:

f — factor de fricción de Darcy (adimensional)
L — longitud de tubería (m)
D — diámetro interior de la tubería (m)
ρ — densidad del fluido (kg/m³)
v — velocidad media del flujo (m/s)

Ecuación de Colebrook-White (flujo turbulento)

Para flujo turbulento (Re > 4000), el factor de fricción se encuentra de forma iterativa:

Esta calculadora utiliza el método iterativo de Newton-Raphson (50 iteraciones) para obtener resultados precisos que coincidan con el diagrama de Moody.

Flujo laminar

Para Re < 2300 (flujo laminar), el factor de fricción es simplemente:

Pérdidas menores

Los accesorios, válvulas, codos y otros componentes agregan una caída de presión adicional expresada mediante factores K:

Accesorio	Factor K	Accesorio	Factor K
Codo de 90° (estándar)	0.9	Codo de 45°	0.4
Té (recto)	0.4	Té (rama)	1.8
Válvula de compuerta (totalmente abierta)	0.15	Válvula de bola (totalmente abierta)	0.05
Válvula de retención (de basculante)	2.5	Válvula de globo (totalmente abierta)	10
Entrada de tubería (aguda)	0.5	Salida de tubería	1.0
Expansión repentina	~1.0	Contracción repentina	~0.5

Valores de rugosidad de tubería

Material	Rugosidad ε (mm)	Notas
Acero al carbono	0.045	Tubería comercial nueva
Acero inoxidable	0.015	Soldadura lisa
Cobre	0.0015	Tubos estirados
Plástico (PE, PVC)	0.0015	Muy lisa
Hierro fundido	0.25	Nuevo; el envejecido puede ser de 1–3 mm
Manguera hidráulica	0.005	Revestimiento interior de goma
Concreto	0,3 – 3,0	Depende del acabado

Ejemplo práctico

Ejemplo: línea de presión hidráulica

Datos: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, tubería de acero (ε = 0,045 mm), aceite ν = 32 cSt, ρ = 870 kg/m³

v = 4 × 0,001 / (π × 0,025²) = 2,037 m/s

Re = 2,037 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1.592 → Laminar

f = 64 / 1592 = 0,04020

ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29.045 Pa = 0,290 bar

⚠️ Nota: En la región de transición (Re 2300–4000) el factor de fricción se interpola. El flujo real puede oscilar entre laminar y turbulento. Evite diseñar sistemas para operar en esta región.