Dimensionado de tuberías

Cualquier fluido circulando por una red de tubos sufre una pérdida de carga debido a la resistencia que, por el roce continuo con las paredes de la conducción, cambios de dirección y turbulencias, hace complejo su cálculo.

 

Es preciso distinguir entre las pérdidas de  carga  continuas y las localizadas:

 

  • Pérdidas de Carga Continuas son las pérdidas de superficie en el contacto del fluido con la tubería (capa límite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o de las partículas del fluido entre sí (régimen turbulento). Se producen en flujo uniforme, por tanto principalmente en tramos de tubería de sección constante.

 

  • Pérdidas de Carga Localizadas son las pérdidas de forma, que se manifiestan en determinados puntos de una instalación, se producen en las transiciones (estrechamientos o expansiones de la corriente), codos, válvulas y toda clase de accesorios de tubería.

 

a) PÉRDIDAS DE CARGA CONTINUAS

Para calcular las pérdidas de carga experimentadas durante el movimiento del fluido a lo largo de una tubería recta de una determinada longitud, deberá conocerse en primer lugar la resistencia unitaria de esta tubería y, a continuación, multiplicar este valor por su longitud total.

Es posible determinar este valor de modo analítico empleando las oportunas ecuaciones matemáticas.

ECUACIÓN DE DARCY-WEISBACH                  Hrp =  &  L V 2 D 2g

donde:

Hrp = Pérdida de carga primaria

& = Coeficiente de pérdida de carga primaria

L = Longitud de la tubería

D = Diámetro de la tubería

V = Velocidad media del fluido.

g = aceleración de la gravedad (m/s2)

No obstante para los requerimientos y exigencias de la técnica de instalación más usual, se suele proceder con la utilización de nomogramas como el que se adjunta en este capitulo.

En él pueden determinarse el valor de la pérdida de carga unitaria (R) y el valor de la velocidad (m/s) para un determinado caudal de agua. Por consiguiente, una vez determinado el valor de (R) y conocida la longitud de la red (en metros efectivos o metros equivalentes), se obtendrá el valor de la pérdida de carga total del tramo.

a) PÉRDIDAS DE CARGA CONTINUAS

Para calcular las pérdidas de carga experimentadas durante el movimiento del fluido a lo largo de una tubería recta de una determinada longitud, deberá conocerse en primer lugar la resistencia unitaria de esta tubería y, a continuación, multiplicar este valor por su longitud total.

Es posible determinar este valor de modo analítico empleando las oportunas ecuaciones matemáticas.

ECUACIÓN DE DARCY-WEISBACH                  Hrp =  &  L V 2 D 2g

donde:

Hrp = Pérdida de carga primaria

& = Coeficiente de pérdida de carga primaria

L = Longitud de la tubería

D = Diámetro de la tubería

V = Velocidad media del fluido.

g = aceleración de la gravedad (m/s2)

No obstante para los requerimientos y exigencias de la técnica de instalación más usual, se suele proceder con la utilización de nomogramas como el que se adjunta en este capitulo.

En él pueden determinarse el valor de la pérdida de carga unitaria (R) y el valor de la velocidad (m/s) para un determinado caudal de agua. Por consiguiente, una vez determinado el valor de (R) y conocida la longitud de la red (en metros efectivos o metros equivalentes), se obtendrá el valor de la pérdida de carga total del tramo.