Qué es
Cuando se bombea o conduce agua cuesta arriba, cada pie de elevación vertical cuesta presión. Esta calculadora convierte un cambio de altura vertical en la pérdida de presión estática medida en libras por pulgada cuadrada (psi). La constante de 0,433 psi por pie es la presión que ejerce una columna de agua dulce de un pie de altura en condiciones estándar.
Ten en cuenta que se trata de una herramienta basada en unidades del sistema anglosajón (pies, psi), habitual en ingeniería de origen estadounidense. Si trabajas con el sistema métrico, recuerda que 1 pie equivale a 0,3048 m y que la calculadora ya te ofrece el resultado convertido a bar.
Cómo usarla
Introduce el cambio de altura vertical en pies (la diferencia de altura entre la entrada y la salida, sin tener en cuenta el recorrido horizontal). Indica la gravedad específica del fluido: usa 1,0 para agua dulce y un valor algo superior para agua salada o líquidos más densos. La calculadora te devuelve la pérdida de presión en psi, la carga equivalente en pies y el valor convertido a bar.
La fórmula explicada
La ecuación que la rige es $$\Delta P = 0{,}433 \times \text{SG} \times h$$ donde 0,433 resulta de dividir la densidad del agua (62,4 lb/ft³) entre 144 in² por ft². Cada pie vertical de agua añade 0,433 psi en la parte inferior. Al multiplicar por la gravedad específica, el resultado se ajusta para fluidos más pesados o más ligeros que el agua.
Ejemplo resuelto
Imagina que necesitas elevar agua 150 pies por una colina, con una gravedad específica de 1,0. La pérdida de presión es $$0{,}433 \times 1{,}0 \times 150 = 64{,}95 \text{ psi}$$ Una bomba situada en la base debe vencer esta carga estática antes de tener en cuenta las pérdidas por fricción, de modo que necesita al menos unos 65 psi solo para llegar a la cima con presión residual cero.
Preguntas frecuentes
¿Por qué 0,433 y no 0,434? La cifra exacta depende de la temperatura y la densidad del agua; 0,433 psi/pie (y su inverso, 2,31 pies/psi) es el estándar de ingeniería más usado para el agua dulce a temperaturas habituales.
¿Incluye las pérdidas por fricción? No. Esto es únicamente la carga estática. La presión total de la bomba también debe contemplar la fricción de la tubería, los accesorios y cualquier presión residual necesaria en la salida.
¿Qué pasa con la ganancia de presión cuesta abajo? Se aplica la misma magnitud, pero como ganancia. Al bajar el agua 100 pies se suman unos 43,3 psi en el punto más bajo.
