¿Qué es la calculadora de velocidad de flujo en tuberías?
Esta herramienta calcula la velocidad media de un fluido que circula por una tubería de sección circular. A partir del caudal volumétrico (\(Q\)) y del diámetro interior de la tubería (\(D\)), determina a qué velocidad se desplaza el fluido aplicando la relación de continuidad entre el caudal, la velocidad y el área de la sección transversal. Sirve para cualquier fluido expresado en unidades del SI y se utiliza habitualmente en fontanería, climatización (HVAC), riego e ingeniería de procesos.
Cómo utilizarla
Introduce el caudal volumétrico en metros cúbicos por segundo (m³/s) y el diámetro interior de la tubería en metros (m). La calculadora obtiene el área de la sección transversal y divide el caudal entre dicha área para darte la velocidad en metros por segundo (m/s). Si tienes el caudal en litros por segundo, divídelo entre 1000 para pasarlo a m³/s; y si el diámetro está en milímetros, divídelo entre 1000 para convertirlo a metros.
La fórmula explicada
La ecuación de partida es el principio de continuidad: $$v = \frac{Q}{A}$$, donde el área de una tubería redonda es $$A = \frac{\pi}{4} \times D^2$$. Al combinar ambas expresiones obtenemos $$v = \frac{Q}{\frac{\pi}{4} \times D^2}$$. La velocidad es inversamente proporcional al cuadrado del diámetro: reducir el diámetro a la mitad multiplica por cuatro la velocidad para un mismo caudal.
Ejemplo resuelto
Supongamos que \(Q = 0{,}05\) m³/s y \(D = 0{,}1\) m. El área es $$\frac{\pi}{4} \times 0{,}1^2 = 0{,}0078539816 \text{ m}^2.$$ La velocidad $$= \frac{0{,}05}{0{,}0078539816} \approx 6{,}366 \text{ m/s}.$$ Es decir, el fluido se mueve a unos 6,37 metros por segundo.
Preguntas frecuentes
¿Tiene en cuenta la fricción o la turbulencia? No. Ofrece la velocidad media (global) suponiendo un flujo uniforme; las velocidades locales reales varían a lo largo del perfil de la tubería.
¿Qué unidades debo usar? Utiliza unidades del SI: el caudal en m³/s y el diámetro en metros para obtener la velocidad en m/s. Convierte cualquier otra unidad antes de introducir los datos.
¿Por qué la velocidad aumenta tanto en tuberías pequeñas? Porque el área crece con el cuadrado del diámetro: un diámetro pequeño genera un área mucho menor, lo que obliga al mismo caudal a circular más rápido.
