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Calculadora de velocidad de flujo de tuberías
Calcule la velocidad de flujo v = 4Q/(πd²), el número de Reynolds y compárelo con los límites de velocidad recomendados para sistemas hidráulicos y de agua.
Resultados
Fórmula de velocidad de 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 y ordenado)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Transicional (inestable)
- Re > 4000 — Flujo turbulento (caótico, mayor fricción)
Límites de velocidad recomendados
| Tipo de línea | Velocidad (m/s) | Velocidad (pies/s) | Notas |
|---|---|---|---|
| Succión hidráulica | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Evite la cavitación en la entrada de la bomba |
| Presión hidráulica | 3,0 – 6,0 | 9,8 – 19,7 | Hasta 7 m/s para recorridos cortos |
| Retorno hidráulico | 2,0 – 4,0 | 6,6 – 13,1 | Se aceptan tuberías de baja presión y mayor tamaño. |
| Abastecimiento 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 del vapor |
| Aire comprimido | 6 - 15 | 20 - 49 | Mayor velocidad = mayor caída de presión |
Referencia de Cédula de tuberías: diámetro interior a partir del diámetro exterior y espesor de pared
Tamaños comunes de tuberías de acero (Cédula 40) con diámetro exterior, espesor de pared y diámetro interior:
| Nominal | Diámetro exterior (mm) | Pared (mm) | Diámetro interior (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
Dada: Q = 60 L/min, diámetro interior de la 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 lo largo de la sección transversal de la tubería. La velocidad real varía desde cero en la pared hasta el máximo en el centro (perfil parabólico para flujo laminar).
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos y software de equilibrado de campo profesionales. Utilizados en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
