¿Qué es el conversor de caudal a velocidad?
Esta herramienta convierte un caudal volumétrico (Q) que circula por una tubería circular en la velocidad media del fluido (v). Se utiliza habitualmente en fontanería, climatización (HVAC), riego e ingeniería de procesos para comprobar si la velocidad dentro de una tubería se mantiene dentro de los límites recomendados (normalmente entre 1 y 3 m/s para el agua en redes de suministro). La calculadora es universal: funciona con cualquier líquido o gas, siempre que uses un sistema de unidades coherente.
Cómo usarla
Introduce el caudal volumétrico y elige su unidad (m³/s, m³/h, L/s, L/min o galones por minuto de EE. UU.). A continuación, indica el diámetro interior de la tubería y selecciona mm, cm, m o pulgadas. El conversor lo normaliza todo a unidades del SI, calcula el área de la sección circular y devuelve la velocidad media en metros por segundo y en pies por segundo.
La fórmula explicada
La ecuación de continuidad establece que el caudal es igual a la velocidad por el área: \(Q = v \cdot A\). En una tubería circular, el área es \(A = \dfrac{\pi D^{2}}{4}\), donde \(D\) es el diámetro interior. Despejando, obtenemos $$v = \frac{Q}{\frac{\pi D^{2}}{4}}$$ Como el área crece con el cuadrado del diámetro, duplicar el diámetro reduce la velocidad a la cuarta parte para un mismo caudal.
Ejemplo práctico
Supongamos un caudal \(Q = 0{,}05\ \text{m}^3/\text{s}\) a través de una tubería de 100 mm (0,1 m). El área es $$A = \frac{\pi \times 0{,}1^{2}}{4} = 0{,}0078539816\ \text{m}^2$$ La velocidad es $$v = \frac{0{,}05}{0{,}0078539816} = \mathbf{6{,}366\ \text{m/s}}$$ Es una velocidad elevada para el agua: una tubería de mayor diámetro reduciría la velocidad.
Preguntas frecuentes
¿Debo usar el diámetro interior o el exterior? Usa siempre el diámetro interior (el de paso), ya que es el que determina el área real por la que circula el fluido.
¿Es la velocidad media o la máxima? Es la velocidad media en la sección transversal. La velocidad máxima local en el centro de la tubería es mayor en régimen laminar.
¿Sirve para gases? Sí, siempre que el gas pueda tratarse como prácticamente incompresible en las condiciones de interés; para flujos compresibles a alta velocidad hay que tener en cuenta los cambios de densidad.
