Qué hace esta calculadora
Esta herramienta calcula la velocidad media de flujo de un fluido que circula por una tubería redonda cuando conoces el caudal volumétrico en galones estadounidenses por minuto (GPM) y el diámetro interior de la tubería en pulgadas. La velocidad es clave para dimensionar tuberías, evitar la erosión o el golpe de ariete y comprobar que la instalación se mantiene dentro de los límites de velocidad recomendados (normalmente entre 5 y 8 ft/s para el agua). Ten en cuenta que el GPM es la unidad estadounidense; en España y gran parte de Latinoamérica se suele trabajar con litros por minuto o m³/h, por lo que conviene convertir tus datos antes de usarla.
Cómo usarla
Introduce el caudal en GPM y el diámetro interior de la tubería en pulgadas; a continuación verás la velocidad en pies por segundo (con su equivalente métrico en m/s). Usa siempre el diámetro interior, no el tamaño nominal de la tubería, para obtener resultados precisos.
La fórmula explicada
La velocidad es el caudal dividido entre el área de la sección transversal:
$$V = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{\pi}{4} \cdot D^{2}}$$Para que las unidades sean coherentes, el caudal en GPM se convierte a pies cúbicos por segundo (1 galón = 0{,}13368 ft³, dividido entre 60 segundos) y el diámetro se pasa de pulgadas a pies (÷12). El área de un círculo es \(\frac{\pi}{4} \cdot D^{2}\). Al dividir el caudal entre el área se obtiene la velocidad en ft/s.
Ejemplo resuelto
Para 50 GPM en una tubería de 2 pulgadas:
$$Q = 50 \times \frac{0{,}13368}{60} = 0{,}11140 \ \text{ft}^{3}/\text{s}$$Diámetro = \(2/12 = 0{,}16667 \ \text{ft}\), de modo que el área:
$$A = \frac{\pi}{4} \times 0{,}16667^{2} = 0{,}021817 \ \text{ft}^{2}$$Velocidad:
$$V = \frac{0{,}11140}{0{,}021817} \approx 5{,}11 \ \text{ft}/\text{s}$$(alrededor de 1,56 m/s).
Preguntas frecuentes
¿Debo usar el diámetro nominal o el real? Usa siempre el diámetro interior real, que es menor que el tamaño nominal en la mayoría de las series (schedules) de tubería.
¿Qué velocidad es demasiado alta? Para el agua, mantén la velocidad por debajo de unos 5–8 ft/s en las líneas de suministro para limitar el ruido, la erosión y la pérdida de presión.
¿Funciona con cualquier líquido? Sí: la velocidad depende solo del caudal y del área, así que la misma fórmula sirve para cualquier líquido, aunque el comportamiento de la pérdida de presión varía según la viscosidad.
