Pérdidas en tuberías

Número de Reynolds, factor de fricción en el diagrama de Moody, pérdidas por fricción y accesorios, y la potencia que necesita la bomba. Observa cómo cambia el perfil de velocidades entre flujo laminar y turbulento.

Mecánica de Fluidos · Flujo en tuberías

Ejemplos

Flujo en la tubería

Perfil de velocidades y caída de presión (línea piezométrica)

Diagrama de Moody

Tu tubería (ε/D)Laminar (64/Re)Zona crítica

Resultados

Solución paso a paso

    Teoría

    Número de Reynolds y régimen

    Re = ρVD/μ = VD/ν

    Laminar si Re < 2000; turbulento si Re > 4000; entre ambos está la zona crítica (Mott). Algunos textos usan 2300 como límite laminar (Cengel).

    Ecuación de Darcy-Weisbach

    hL = f (L/D) (V²/2g)    ΔP = ρg hL Pérdidas menores: hm = ΣK · V²/2g

    Factor de fricción

    Laminar: f = 64/Re Colebrook: 1/√f = −2 log[(ε/D)/3.7 + 2.51/(Re√f)] Swamee-Jain: f = 0.25 / [log((ε/D)/3.7 + 5.74/Re0.9)]²

    Swamee-Jain es explícita y la usa Mott; su error frente a Colebrook es de ±1 % para 10⁻⁶ ≤ ε/D ≤ 10⁻² y 5000 ≤ Re ≤ 10⁸.

    Potencia de la bomba

    hA = Δz + hL + hm    PA = γ Q hA    PI = PA/η

    Supone presiones y velocidades iguales en los extremos (por ejemplo, entre dos tanques abiertos), de modo que la bomba solo vence la elevación y las pérdidas.

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