Cálculo del caudal en una tubería

Las siguientes calculadoras te permiten calcular el caudal, sección transversal o velocidad de flujo en una tubería.

La primera calculadora te permite calcular el caudal a partir de la sección de la tubería y la velocidad del flujo. Puedes escoger entre una tubería circular, rectangular o introducir directamente un valor predeterminado de la sección.

La calculadora te permite escoger también si el hay un llenado total de la tubería o si solo hay un llenado parcial. En este segundo caso debes introducir también la profundidad de flujo.


Tubería de sección circular

Calculadora del diámetro a partir del caudal

Esta calculadora te permite calcular el diámetro necesario de una tubería circular para alcanzar un caudal determinado a una cierta velocidad de flujo:

Fórmulas para calcular el caudal

El caudal ($Q$) a través de una tubería puede calcularse a partir de la velocidad del flujo ($v$) y la sección de la tubería ($S$) mediante la siguiente expresión:

$$Q=v\cdot S$$

En el caso de una tubería circular de diámetro $D$ esta expresión equivale a:

$$Q=v\cdot \frac{\pi D^2}{4}$$

Si la tubería es rectangular, su sección se calcula a partir de las dimensiones de sus lados $a$ y $b$, y el caudal se obtiene como:

$$Q=v\cdot a\cdot b$$

Un caso especial es el de una tubería circular parcialmente llena. En este caso no debe tenerse en cuenta la sección entera de la tubería sino únicamente la sección del flujo. Esta sección parcial de flujo puede calcularse a partir de la profundidad de flujo, representada en la siguiente figura con la letra $h$.

Ángulo para el calculo de una tubería parcialmente llena

Para calcular la sección de flujo necesitamos obtener primero el ángulo $\theta$. Este ángulo puede obtenerse mediante la siguiente relación:

$$\theta=2\arccos\left(1-\frac{2h}{D}\right)$$

Una vez conocido el ángulo $\theta$ expresado en radianes podemos calcular la sección de flujo $S_f$ a partir de la siguiente expresión:

$$S_f=\frac{(\theta-\sin\theta)D^2}{8}$$

Conociendo la sección de flujo y su velocidad, el caudal se calcula siguiendo la lógica anterior mediante:

$$Q=v\cdot S_f$$