Cálculo del caudal de agua en tuberías

El cálculo del caudal de agua que recorre un conjunto de tuberías, que forman una red o un circuito, es importante para determinar las necesidades de energía que harán que el agua circule por ellas en las condiciones determinadas por el proyecto que se trate.

El conjunto de tuberías puede pertenecer a redes tanto en los edificios, como la de calefacción o la de agua corriente, como en la industria.

Circulación del agua

En estas redes se trata de conseguir que las tuberías sean capaces de llevar un cierto caudal, a una velocidad limitada (generalmente para evitar ruidos por las turbulencias) lo que exige aplicar una cierta energía en el sistema, energía que depende de las condiciones de circulación y de la red.

Para que el agua circule entre dos puntos, desde un punto inicial a un punto final, debe existir entre estos dos puntos una diferencia de energía.

Esta diferencia de energía debe igualarse a la energía necesaria para:

  • Vencer el rozamiento debido a la rugosidad de la tubería
  • Mantener o no los efectos de la viscosidad del líquido, sin importar el régimen (laminar, transicional o turbulento)

Para evaluar la energía necesaria han de conocerse las propiedades físicas intrínsecas del fluido en cuestión, así como una serie de características que han de aplicarse a su circulación por la red o circuito, tales como:

  • Régimen de funcionamiento ( régimen laminar, régimen transicional o régimen turbulento)
  • Caudal circulante, volumen de agua sobre unidad de tiempo (energía por velocidad dinámica)
  • Presión interna (energía de presión)
  • Velocidad de circulación (energía cinética)
  • Energía por posición (energía potencial)
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