Calculadora de caudal en tuberías
Calcula el caudal volumétrico que pasa por una tubería llena a partir de su diámetro interior y la velocidad del fluido (Q = A × v), halla la velocidad para un caudal conocido o dimensiona una tubería para una velocidad objetivo. Elige una tubería estándar Schedule 40 o escribe cualquier diámetro interior, y consulta el número de Reynolds para agua o aire.
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Cómo usar Calculadora de caudal en tuberías
- Elige qué quieres hallar: caudal, velocidad o diámetro de la tubería.
- Selecciona un tamaño de tubería estándar o elige Personalizado e ingresa el diámetro interior.
- Ingresa la velocidad o el caudal con su unidad.
- Selecciona el fluido para obtener el número de Reynolds (laminar o turbulento).
- Lee el resultado en todas las unidades habituales y compara tamaños de tubería en la tabla.
Fórmulas del caudal en tuberías
- Caudal: Q = A × v, con la sección interior A = π D² ÷ 4
- Velocidad: v = Q ÷ A = 4 Q ÷ (π D²)
- Diámetro: D = √(4 Q ÷ (π v))
- Atajo en unidades de EE. UU.: v (ft/s) = 0.4085 × GPM ÷ D² (D en pulgadas); GPM = 2.448 × v × D²
- Número de Reynolds: Re = v D ÷ ν (ν = viscosidad cinemática; 1.004 × 10⁻⁶ m²/s para agua a 20 °C)
Suponen una tubería llena y la velocidad media en la sección.
Diámetros interiores de tuberías Schedule 40
| Tamaño nominal | Diámetro exterior (in) | Diámetro interior (in) | Caudal a 5 ft/s (GPM EE. UU.) |
|---|---|---|---|
| 1/2" | 0.840 | 0.622 | 4.7 |
| 3/4" | 1.050 | 0.824 | 8.3 |
| 1" | 1.315 | 1.049 | 13.5 |
| 1-1/4" | 1.660 | 1.380 | 23.3 |
| 1-1/2" | 1.900 | 1.610 | 31.7 |
| 2" | 2.375 | 2.067 | 52.3 |
| 3" | 3.500 | 3.068 | 115.2 |
| 4" | 4.500 | 4.026 | 198.4 |
| 6" | 6.625 | 6.065 | 450.2 |
| 8" | 8.625 | 7.981 | 779.6 |
Unidades de caudal: 1 GPM EE. UU. = 0.06309 L/s = 0.2271 m³/h; 1 L/s = 15.85 GPM EE. UU. = 3.6 m³/h; 1 ft³/s = 448.83 GPM EE. UU.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el caudal en una tubería?
Multiplica el área de la sección por la velocidad media: Q = A × v, con A = π × D² ÷ 4 para el diámetro interior D. Una tubería de 50 mm de diámetro interior con agua a 1.5 m/s transporta 0.0019635 m² × 1.5 m/s = 0.002945 m³/s ≈ 2.95 L/s ≈ 46.7 GPM de EE. UU.
¿Cómo hallo la velocidad a partir de los GPM y el tamaño de la tubería?
Divide el caudal entre el área: v = Q ÷ A. En unidades de EE. UU. un atajo práctico es v (ft/s) = 0.4085 × GPM ÷ D², con D el diámetro interior en pulgadas. 20 GPM en una tubería de 1" Sch 40 (DI 1.049") fluyen a unos 7.4 ft/s.
¿Debo usar el diámetro nominal o el interior?
Siempre el diámetro interior. Los tamaños nominales son solo nombres: una tubería de acero de 1" Schedule 40 tiene un diámetro interior de 1.049", mientras que la de 1" Schedule 80 tiene 0.957" y los tubos de cobre o plástico de 1" vuelven a ser distintos. Los valores predefinidos usan diámetros interiores Schedule 40.
¿Cuál es una buena velocidad del agua en una tubería?
Una pauta de diseño habitual para el agua en tuberías a presión es de aproximadamente 1 a 2.5 m/s (3 a 8 ft/s). Un flujo más lento requiere tuberías más grandes y caras; un flujo más rápido causa más pérdida por fricción, ruido, erosión y golpe de ariete. Las tuberías de succión de las bombas suelen mantenerse más lentas.
¿Qué me indica el número de Reynolds?
Re = v × D ÷ ν compara las fuerzas inerciales con las viscosas. En tuberías, el flujo suele ser laminar por debajo de unos 2,300, turbulento por encima de unos 4,000 y de transición entre ambos. La mayoría de las tuberías de agua de los edificios funcionan en régimen turbulento.
¿Esta calculadora da la caída de presión?
No. Calcula caudal, velocidad y tamaño para una tubería llena. La pérdida de presión depende también de la longitud de la tubería, la rugosidad, los accesorios y el factor de fricción (ecuaciones de Darcy-Weisbach o Hazen-Williams).
¿Cómo convierto GPM a L/s?
1 galón de EE. UU. por minuto = 0.0630902 L/s = 3.78541 L/min = 0.227125 m³/h. 1 galón imperial por minuto = 0.0757682 L/s.
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