Calculadora de redes de tuberías (método de Hardy Cross)

¿Qué es el método de Hardy Cross?

En una red mallada o en anillo, el agua puede llegar a un punto por varias rutas. Dos reglas determinan el caudal de cada tubería: en cada nodo la entrada es igual a la salida, y en cada malla cerrada la suma algebraica de pérdidas de carga es cero. Hardy Cross parte de unos caudales que cumplen la continuidad y aplica una corrección a cada malla: ΔQ = − Σh / Σ(n × |h| / |Q|). Repite las correcciones hasta que sean despreciables.

Cómo usar la calculadora

Introduce los nodos con sus nombres y caudales externos: la entrada a la red es positiva, la demanda extraída es negativa y la suma debe ser cero. Añade cada tubería con sus nodos extremos, longitud, diámetro interior y coeficiente C (o rugosidad). La calculadora genera las mallas y los caudales iniciales. El resultado indica el caudal, sentido, velocidad y pérdida de carga de cada tubería y la carga de cada nodo.

Ejemplo

Entran diez unidades de caudal en A y se extraen 4 en C y 6 en D. Las tuberías cumplen h = K × Q² con K = 1 para AB, 3 para AC, 3 para BC, 2 para BD y 5 para CD. La solución es AB 6, AC 4, BC 2, BD 4 y CD 2 unidades. Puede comprobarse fácilmente: la malla ABC da 36 + 12 − 48 = 0 y la malla BCD da 12 + 20 − 32 = 0.

Límites

La calculadora abarca flujo estacionario con caudales conocidos en los nodos. No modela bombas, depósitos, válvulas ni reductores de presión. Hazen-Williams solo se aplica a agua en flujo turbulento. Las redes grandes y los escenarios de operación requieren programas de análisis de redes.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el caudal con el método de Hardy Cross?

En un ejemplo con tuberías paralelas entre los mismos nodos, un caudal total de 3, coeficientes de pérdida de 1 y 4 y un exponente de caudal de 2 dan caudales de 2 unidades y 1 unidad respectivamente. Esta corrección preliminar de mallas de Hardy Cross satisface la continuidad y la igualdad de pérdidas de carga. No incluye el comportamiento de bombas y válvulas.