¿Qué es la calculadora de caudal en tuberías?
Esta herramienta determina el caudal volumétrico de un fluido que circula por una tubería de sección circular. A partir del diámetro interior del tubo y de la velocidad media de circulación, indica qué volumen atraviesa una sección transversal cada segundo, expresado en metros cúbicos por segundo (m³/s), litros por segundo (L/s) y metros cúbicos por hora (m³/h). Es una herramienta de física universal, válida para agua, aceite, aire y cualquier fluido incompresible en cualquier país.
Cómo utilizarla
Introduce el diámetro interior de la tubería en metros (no el diámetro nominal ni el exterior) y la velocidad media del flujo en metros por segundo. La calculadora obtiene el área de la sección circular, la multiplica por la velocidad y convierte el resultado a varias unidades de uso habitual.
La fórmula explicada
El caudal es el producto del área de la sección transversal por la velocidad media:
$$Q = A \times v$$ donde $$A = \frac{\pi}{4} \times d^{2}.$$
Aquí \(Q\) es el caudal volumétrico (m³/s), \(A\) es el área interior de la tubería (m²), \(d\) es el diámetro interior (m) y \(v\) es la velocidad media (m/s). El término \(\frac{\pi}{4} \cdot d^{2}\) no es más que el área de un círculo expresada con el diámetro en lugar del radio.
Ejemplo resuelto
Supongamos una tubería con un diámetro interior de 0,1 m por la que el fluido circula a 2 m/s. El área es $$A = \frac{\pi}{4} \times 0{,}1^{2} = 0{,}0078539816 \text{ m}^{2}.$$ El caudal será $$Q = 0{,}0078539816 \times 2 = 0{,}0157079633 \text{ m}^{3}/\text{s},$$ lo que equivale aproximadamente a 15,71 L/s o 56,55 m³/h.
Preguntas frecuentes
¿Debo usar el diámetro interior o el exterior? Utiliza siempre el diámetro interior (el calibre o luz interna): es el espacio por el que realmente circula el fluido.
¿Tiene en cuenta la fricción o la pérdida de carga? No. Se trata de un caudal basado en la ecuación de continuidad (\(Q = A \cdot v\)) y no modela las pérdidas de carga. Para ello debes recurrir a las ecuaciones de Hazen-Williams o de Darcy-Weisbach.
¿Cómo lo convierto a galones u otras unidades? 1 m³/s equivale a 1000 L/s; multiplica los L/s por 0,2642 para obtener galones estadounidenses por segundo, o por 15,85 para galones estadounidenses por minuto.
