Qué hace esta calculadora
Esta herramienta dimensiona el diámetro interior que debe tener una tubería para transportar un caudal volumétrico determinado a una velocidad media de flujo elegida. Se basa en la ecuación de continuidad de la mecánica de fluidos y es de aplicación universal: la física vale para agua, aceite, aire o cualquier fluido, en cualquier país, siempre que mantengas unidades coherentes (metros cúbicos por segundo para el caudal y metros por segundo para la velocidad).
Cómo utilizarla
Introduce el caudal volumétrico Q en metros cúbicos por segundo (m³/s) y la velocidad de flujo objetivo v en metros por segundo (m/s). La calculadora devuelve el diámetro interior necesario en milímetros y en metros, además del área de la sección transversal de paso. Elige una velocidad adecuada a tu aplicación: las redes de abastecimiento de agua suelen trabajar entre 1 y 3 m/s para equilibrar las pérdidas por rozamiento frente al coste de la tubería y al ruido.
La fórmula explicada
La ecuación de continuidad establece que el caudal volumétrico es igual a la velocidad multiplicada por el área de la sección transversal: \(Q = v \cdot A\). En una tubería circular, el área vale \(A = \dfrac{\pi D^2}{4}\). Si sustituimos y despejamos el diámetro, obtenemos $$D = \sqrt{\dfrac{4Q}{\pi v}}$$ A mayor caudal o menor velocidad, mayor diámetro necesario; cuanto más alta sea la velocidad admisible, más pequeña y económica podrá ser la tubería.
Ejemplo resuelto
Imagina que necesitas mover \(Q = 0{,}05\ \text{m}^3/\text{s}\) a una velocidad de \(v = 2\ \text{m/s}\). Entonces \(4Q = 0{,}2\) y \(\pi v = 6{,}2832\), de modo que \(\dfrac{4Q}{\pi v} = 0{,}031831\). La raíz cuadrada es \(0{,}17841\ \text{m}\), es decir, unos 178,4 mm. Por tanto, elegirías la siguiente medida estándar de tubería igual o superior a unos 180 mm.
Preguntas frecuentes
¿Qué velocidad debo elegir? Para agua limpia es habitual usar entre 1 y 3 m/s; las líneas de aspiración de bombas se mantienen más bajas (en torno a 0,6–1,5 m/s) para evitar la cavitación.
¿Es el diámetro interior o el exterior? La fórmula da el diámetro interior (la luz interna) por el que circula realmente el fluido; selecciona siempre una tubería cuyo diámetro interior alcance o supere este valor.
¿Cómo convierto otras unidades de caudal? Divide los L/s entre 1000, o los m³/h entre 3600, para obtener m³/s antes de introducir el valor.
