Calculadora de pérdida de presión y dimensionamiento de conductos

¿Cómo se calcula la pérdida de presión en un conducto?

La pérdida por fricción en un conducto recto sigue la ecuación de Darcy y Weisbach: Δp = f × (L / D) × ρ × v² / 2. El factor de fricción f depende del número de Reynolds y la rugosidad relativa del conducto y se obtiene de Colebrook y White. Las pérdidas en accesorios, como codos, derivaciones y compuertas, son la suma de sus coeficientes de pérdida multiplicada por la presión dinámica.

En diseño de conductos, la fricción suele expresarse por metro: R = (f / D) × ρ × v² / 2 (Pa/m). Los gráficos impresos corresponden a aire estándar (20 °C, nivel del mar). Esta calculadora obtiene la densidad y la viscosidad para tu temperatura y altitud.

Conducto rectangular

Los conductos rectangulares usan el diámetro equivalente de Huebscher: D_e = 1,30 × (a × b)^0,625 / (a + b)^0,25. Es el diámetro de un conducto circular que transporta el mismo caudal con la misma pérdida por metro. Por ejemplo, un conducto de 600 × 300 mm tiene un diámetro equivalente de 457 mm. El área del círculo equivalente es menor que la del rectángulo y no se usa para calcular la velocidad.

Dimensionamiento: dos métodos

• Por velocidad: se conocen el caudal y la velocidad admisible, D = √(4 × Q / (π × v)). Se usa cuando el ruido es determinante.
• Pérdida constante: todo el recorrido se dimensiona para la misma pérdida por metro, por ejemplo 1 Pa/m. La calculadora obtiene por iteración el diámetro que produce esa pérdida.

En ambos casos, el diámetro es teórico. Elige la siguiente dimensión normalizada superior y compruébala en la pestaña de pérdida de presión.

Ejemplo

Circulan 3600 metros cúbicos por hora de aire por un conducto galvanizado de 400 mm. La velocidad es 7,96 m/s, el número de Reynolds 211 000, el factor de fricción 0,0171 y la pérdida por metro 1,63 Pa/m. En 10 metros de conducto recto, la pérdida es 16,3 Pa.

Límites

El resultado solo abarca el tramo introducido. Para seleccionar el ventilador, suma todos los tramos, terminales y equipos del recorrido más largo y de mayor resistencia. Un conducto flexible que no esté completamente estirado puede producir pérdidas varias veces mayores.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la pérdida de presión en un conducto rectangular?

En el ejemplo de un conducto rectangular de 600 × 300 mm con 3600 m³/h de aire a 20 °C y presión del nivel del mar, la pérdida en 10 m es 8,451 Pa. Este cálculo preliminar usa el diámetro equivalente y la ecuación de Darcy, con rugosidad de 0,09 mm y coeficiente de pérdida localizada 0. No incluye equipos ni terminales de otras partes del sistema.

Calcular con estos valores