Calculadora de pérdida de carga con Hazen y Williams
Calcula pérdida de carga, caudal o diámetro interior en tuberías de agua con Hazen y Williams. Introduce el coeficiente C y comprueba el intervalo de validez.
¿Qué es la ecuación de Hazen y Williams?
Hazen y Williams es una ecuación empírica que obtiene la pérdida por fricción en tuberías de agua a presión sin calcular el número de Reynolds ni el factor de fricción. En unidades SI se expresa como v = 0,849 × C × R^0,63 × S^0,54, donde v es la velocidad media, R el radio hidráulico (d / 4 para una tubería circular llena), S la pérdida de carga por unidad de longitud y C un coeficiente que depende de la pared de la tubería. La forma de cálculo de la misma ecuación es h = 10,67 × L × Q^1,852 / (C^1,852 × d^4,87).
El coeficiente C
Un valor mayor de C indica una tubería más lisa y menores pérdidas. Las tuberías de plástico se sitúan entre 140 y 150, el hierro fundido nuevo cerca de 130 y el acero galvanizado cerca de 120. Las tuberías antiguas con incrustaciones pueden quedar por debajo de 100. Son valores aproximados. Para diseño, introduce el valor de la norma o del fabricante.
Ejemplo
El agua circula a 30 litros por segundo por 500 metros de tubería de 150 mm de diámetro interior y C = 130. La velocidad es 1,70 m/s, la pérdida es 20,2 metros por kilómetro y la pérdida de carga total es 10,1 metros de columna de agua, unos 0,99 bar.
Límites
La ecuación solo es aplicable a agua a temperaturas ordinarias en flujo turbulento. Pierde fiabilidad con diámetros interiores inferiores a 50 mm y velocidades superiores a 3 m/s. Para otros fluidos, agua caliente o cálculos precisos, usa la ecuación de Darcy y Weisbach. No se incluyen pérdidas localizadas ni diferencias de elevación.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la pérdida de carga con la ecuación de Hazen y Williams?
Para un ejemplo de caudal de agua de 30 L/s en una tubería de 150 mm de diámetro interior y 500 m de longitud con coeficiente de rugosidad 130, la pérdida de carga es 10,12 m. Este cálculo preliminar de Hazen y Williams supone flujo turbulento de agua a temperatura ordinaria y excluye las pérdidas localizadas y los efectos de viscosidad de otros fluidos.
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