Calculadora de caudal volumétrico
Halla el caudal volumétrico o la velocidad del fluido en una tubería usando la identidad Q = A x v a partir del diámetro interior y el valor conocido.
Resultado
0,436 cu ft/s
Una tubería de 4 in a 5 ft/s tiene un caudal de unos 0,436 cu ft/s (195,8 GPM)
Respuesta rápida
Una calculadora de caudal volumétrico multiplica el área transversal de la tubería por la velocidad del fluido: Q = A x v. Una tubería de 4 in de diámetro interior con fluido a 5 ft/s transporta unos 0,436 pies cúbicos por segundo, o 195,8 galones por minuto.
Qué mide una calculadora de caudal volumétrico en tuberías
Una calculadora de caudal volumétrico aplica la identidad de mecánica de fluidos Q = A x v, donde Q es el caudal volumétrico, A es el área transversal de la tubería, y v es la velocidad del fluido. Dado un diámetro interior de tubería y ya sea la velocidad o el caudal, la herramienta halla el otro valor. Las búsquedas de velocidad en tubería piden la misma ecuación resuelta en la dirección opuesta (velocidad a partir de un caudal conocido y el tamaño de tubería), así que esta calculadora incluye ambas direcciones como un selector de modo en vez de dos herramientas separadas, ya que la forma de entrada (diámetro más un valor conocido) es idéntica en ambos casos. El área transversal viene del diámetro interior de la tubería usando la fórmula estándar del área del círculo. Los resultados se muestran en pies cúbicos por segundo y galones estadounidenses por minuto para uso común en ingeniería y fontanería.
Cómo se calculan el caudal y la velocidad en tuberías
Q = A x v, donde Q es el caudal (cu ft/s), A es el área transversal de la tubería (sq ft), y v es la velocidad del fluido (ft/s). Resuelto para la velocidad: v = Q ÷ A.
- Área transversal = π x (radio interior)².
- Caudal Q = área x velocidad.
- Velocidad v = caudal ÷ área.
- Los pies cúbicos por segundo se convierten a galones por minuto multiplicando por 7,48052 x 60.
Usar esta calculadora de flujo en tubería en cuatro pasos
Datos de entrada
- Resolver para: caudal (dada la velocidad) o velocidad (dado el caudal).
- Diámetro interior de la tubería: el diámetro interno real en pulgadas, no el exterior.
- Velocidad: velocidad del fluido en pies por segundo, al resolver para el caudal.
- Caudal: flujo conocido en pies cúbicos por segundo, al resolver para la velocidad.
Pasos
- Elige si quieres resolver para el caudal o la velocidad.
- Introduce el diámetro interior de la tubería en pulgadas.
- Introduce la velocidad conocida o el caudal conocido.
- Lee el resultado en pies cúbicos por segundo y galones por minuto, o en pies por segundo.
Ejemplo de caudal volumétrico con cada paso mostrado
Tubería de 4 in de diámetro interior, velocidad del fluido de 5 ft/s, resolviendo para el caudal.
- Radio: 4 in ÷ 12 ÷ 2 = 0,1667 ft.
- Área: π x 0,1667² = 0,0873 sq ft.
- Caudal: 0,0873 sq ft x 5 ft/s = 0,436 cu ft/s.
- Galones por minuto: 0,436 x 7,48052 x 60 = 195,8 GPM.
0,436 pies cúbicos por segundo, o unos 195,8 galones por minuto, en una tubería de 4 pulgadas de diámetro interior a 5 ft/s.
Cuándo una estimación de caudal sirve para un sistema de tuberías
Usa el resultado para revisiones de dimensionamiento, selección de bombas y para comparar una velocidad medida o de placa contra un caudal objetivo. Confirma la cédula de tubería, el diámetro interior real y las propiedades del fluido con los datos del fabricante antes del diseño final.
Para herramientas relacionadas, el centro de calculadoras de ingeniería incluye cada calculadora de flujo y materiales, y el glosario define los términos comunes de las calculadoras.
Supuestos
- La sección transversal de la tubería es circular y fluye completamente llena.
- La velocidad es uniforme en toda la sección transversal (sin corrección de perfil).
- El diámetro interior es la dimensión interna real.
- El fluido es incompresible para que esta identidad se cumpla.
Limitaciones
- No tiene en cuenta la pérdida de presión, la fricción ni los accesorios.
- Las tuberías con flujo parcial (no lleno) necesitan un cálculo de área distinto.
- Los fluidos compresibles (gases bajo cambios de presión) necesitan un modelo diferente.
- La herramienta no sustituye una revisión de diseño hidráulico completa.
En la práctica
Un error común es usar el diámetro exterior en vez del interior para el cálculo del área. El espesor de pared reduce el área de flujo utilizable, así que usa siempre el diámetro interior real de una tabla de cédulas de tubería. Esta herramienta también resuelve la dirección inversa: las búsquedas de velocidad en tubería piden la misma identidad Q = A x v reordenada para hallar la velocidad a partir de un caudal conocido, así que ambas direcciones son una sola calculadora con un selector de modo.
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Preguntas frecuentes sobre caudal volumétrico y tuberías
¿Esta calculadora también funciona como calculadora de velocidad en tubería?
Sí, elegir "velocidad" como modo reordena la misma identidad Q = A x v para hallar la velocidad a partir de un caudal conocido y el diámetro de la tubería, que es exactamente lo que buscan las búsquedas de velocidad en tubería.
¿Debe usarse el diámetro interior o exterior de la tubería?
Usa el diámetro interior. El diámetro exterior incluye el espesor de pared, lo que reduce el área de flujo real. Usar el diámetro exterior sobreestima el caudal o subestima la velocidad.
¿Por qué convertir a galones por minuto?
Los galones por minuto (GPM) son una unidad común para bombas, artefactos de fontanería y especificaciones de sistemas de agua, mientras que los pies cúbicos por segundo son más comunes en ingeniería hidráulica. La herramienta muestra ambos para que cualquier audiencia obtenga un número útil.
¿Esta fórmula funciona para tuberías parcialmente llenas?
No, esta fórmula asume que la tubería fluye llena. Una tubería parcialmente llena (como en un drenaje por gravedad) necesita un cálculo de área distinto basado en la profundidad del fluido, no en el diámetro completo de la tubería.
Fuentes
Última actualización: . Revisado para verificar su exactitud con la fórmula anterior.