¿Qué es la ecuación de Darcy-Weisbach?

ΔP = f × (L/D) × ρv²/2, donde f es el factor de fricción de Darcy, L es la longitud de la tubería, D es el diámetro, ρ es la densidad y v es la velocidad.

¿Cómo se calcula el factor de fricción?

Para flujo laminar (Re<2300): f = 64/Re. Para flujo turbulento: resuelto iterativamente utilizando la ecuación de Colebrook-White 1/√f = -2log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f)).

¿Qué rugosidad de tubería debo utilizar?

Acero: 0,045 mm. Acero inoxidable: 0,015 mm. Cobre/plástico: 0,0015 mm. Hierro fundido: 0,25 mm. Manguera hidráulica: 0,005 mm.

¿Cómo funcionan las pérdidas menores?

Las pérdidas menores en los accesorios utilizan factores K: ΔP_minor = ΣK × ρv²/2. Valores K comunes: codo de 90° = 0,9, te = 1,8, válvula de bola = 0,05.

¿Cuáles son los límites típicos de caída de presión?

Sistemas hidráulicos: típicamente 3-5 bar/10 m en líneas de presión. Agua: 0,1-0,3 bar/100 m. Mantenga el ΔP total del sistema dentro de la capacidad de la bomba.

Herramienta de ingeniería gratuita

Calculadora de caída de presión en tuberías

Ecuación de Darcy-Weisbach con factor de fricción iterativo de Colebrook-White. Admite flujo laminar/turbulento, preajustes de rugosidad de tuberías y pérdidas menores en los accesorios.

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

Caudal (L/min)

Diámetro interior (milímetros)

Longitud de la tubería (metro)

Material de la tubería

Viscosidad cinemática (cSt)

Densidad del fluido (kg/m³)

Pérdida menor ΣK (guarniciones)

Ajustes preestablecidos rápidos

Resultados

Caída de presión total

—

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 debido a la fricción en una tubería:

F — Factor de fricción de Darcy (adimensional)
L — longitud de la 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 un flujo turbulento (Re > 4000), el factor de fricción se encuentra iterativamente:

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 a través de factores K:

Adecuado	Factor K	Adecuado	Factor K
Codo de 90° (estándar)	0.9	Codo de 45°	0.4
Tee (a través)	0.4	Tee (rama)	1.8
Válvula de compuerta (completamente abierta)	0.15	Válvula de bola (completamente abierta)	0.05
Válvula de retención (oscilante)	2.5	Válvula de globo (completamente abierta)	10
Entrada de tubería (afilada)	0.5	Salida de tubería	1.0
Expansión repentina	~1.0	Contracción repentina	~0.5

Valores de rugosidad de las tuberías

Material	Rugosidad ε (mm)	Notas
Acero carbono	0.045	Nueva tubería comercial
Acero inoxidable	0.015	Soldadura lisa
Cobre	0.0015	Tubo estirado
Plástico (PE, PVC)	0.0015	Muy suave
Hierro fundido	0.25	Nuevo; envejecido puede ser de 1 a 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

Dada: 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 → Laminado

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 que operen en esta región.

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Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de febrero de 2026 15 de febrero de 2026