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Calculadora de velocidad de flujo en tuberías
Calcule la velocidad del flujo v = 4Q/(πd²), el número de Reynolds y verifique los límites de velocidad recomendados para sistemas hidráulicos y de agua.
Resultados
Fórmula de la velocidad del flujo
La velocidad media del flujo en una tubería circular se deriva de la ecuación de continuidad Q = v × A:
- v — velocidad media del flujo (m/s)
- Q — caudal volumétrico (m³/s)
- d — diámetro interior de la tubería (m)
- A — área de la sección transversal de la tubería (m²)
Número de Reynolds
El número de Reynolds determina el régimen de flujo: laminar, transicional o turbulento:
- Re < 2300 — Flujo laminar (suave, ordenado)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Transicional (inestable)
- Re > 4000 — Flujo turbulento (caótico, mayor fricción)
Límites de velocidad recomendados
| Tipo de línea | Velocidad (m/s) | Velocidad (ft/s) | Notas |
|---|---|---|---|
| Succión hidráulica | 0.5 – 1.5 | 1.6 – 4.9 | Evitar la cavitación en la entrada de la bomba |
| Presión hidráulica | 3.0 – 6.0 | 9.8 – 19.7 | Hasta 7 m/s para tramos cortos |
| Retorno hidráulico | 2.0 – 4.0 | 6.6 – 13.1 | Baja presión, tuberías de mayor diámetro aceptables |
| Suministro de agua | 1.0 – 3.0 | 3.3 – 9.8 | Límite de ruido ~2.5 m/s en edificios |
| Vapor (saturado) | 20 – 40 | 66 – 131 | Alta velocidad típica para vapor |
| Aire comprimido | 6 – 15 | 20 – 49 | Mayor velocidad = mayor caída de presión |
Referencia de Schedule de tubería — DI desde DE y espesor de pared
Tamaños comunes de tubería de acero (Schedule 40) con diámetro exterior, espesor de pared y diámetro interior:
| Nominal | DE (mm) | Pared (mm) | DI (mm) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Ejemplo práctico
Datos: Q = 60 L/min, DI de tubería = 25 mm, Viscosidad del aceite = 32 cSt
Convertir: Q = 60 / 60000 = 0.001 m³/s, d = 0.025 m
A = π/4 × 0.025² = 4.909 × 10⁻⁴ m²
v = 0.001 / 4.909×10⁻⁴ = 2.04 m/s
Re = 2.04 × 0.025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminar
La velocidad de 2.04 m/s está dentro del rango recomendado para líneas de presión (3–6 m/s es óptimo, pero 2 m/s es aceptable).
⚠️ Nota: La velocidad calculada es la velocidad media a través de la sección transversal de la tubería. La velocidad real varía desde cero en la pared hasta un máximo en el centro (perfil parabólico para flujo laminar).
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