Variables
Descripción
¿Qué calcula esta fórmula?
La ecuación de Caudal por Darcy–Weisbach calcula el caudal volumétrico que puede circular por una tubería cuando se conoce la pérdida de carga por fricción admisible.
Se obtiene al combinar la ecuación de pérdida de carga de Darcy–Weisbach con la relación de continuidad entre velocidad y caudal.
A diferencia de la forma tradicional de Darcy–Weisbach, que calcula la pérdida de carga a partir de una velocidad conocida, esta variante estima directamente la capacidad hidráulica de la tubería.
Cuándo se utiliza
Se utiliza para:
- Diseñar conducciones de agua
- Dimensionar sistemas de bombeo
- Evaluar tuberías existentes
- Determinar caudales máximos admisibles
- Diseñar sistemas hidráulicos industriales
Ejemplo
Una tubería presenta:
D = 0.20 m
L = 150 m
f = 0.020
hf = 5.0 m
g = 9.81 m/s²
Fórmula:
Q = (πD²/4)√((2gDhf)/(fL))
Sustitución:
Q = (π×0.20²/4)√((2×9.81×0.20×5)/(0.020×150))
Q = 0.198 m³/s
Resultado:
Q ≈ 0.198 m³/s
Q ≈ 198 L/s
Aplicaciones
- Redes de distribución de agua
- Tuberías de riego
- Sistemas industriales
- Diseño de estaciones de bombeo
- Redes contra incendios
- Análisis hidráulico de tuberías
Nota
Esta ecuación asume que el factor de fricción de Darcy ya es conocido. En la práctica, dicho factor depende del número de Reynolds y de la rugosidad de la tubería, por lo que normalmente debe obtenerse mediante el diagrama de Moody o mediante una correlación independiente. La ecuación supone flujo permanente e incompresible y no considera pérdidas menores en válvulas, accesorios o cambios de dirección.