Calculadora de Rugosidad Relativa de una Tubería — Online y Gratis

¿Qué es Rugosidad Relativa de Tubería?

La rugosidad absoluta ε describe el tamaño típico de las irregularidades microscópicas en la pared interna de una tubería, un valor fijo que depende solo del material: el acero comercial nuevo, el PVC y el concreto tienen rugosidades absolutas muy distintas entre sí, prácticamente independientes del diámetro de la tubería específica.

Pero lo que realmente le importa al flujo no es qué tan grandes son esas irregularidades en términos absolutos, sino qué tan grandes son en comparación con el espacio disponible para fluir. Una rugosidad de 0.045 mm es insignificante en una tubería de 1 metro de diámetro, pero relativamente importante en una tubería de apenas 20 mm. ¿Por qué el diagrama de Moody usa esta relación en vez de la rugosidad absoluta directamente? Porque el factor de fricción depende de esa proporción, no del valor absoluto: dos tuberías con la misma rugosidad relativa, aunque tengan diámetros y rugosidades absolutas distintas, tienen exactamente el mismo factor de fricción para el mismo número de Reynolds.

Este cociente adimensional es, junto con el número de Reynolds, uno de los dos datos de entrada que necesita cualquier método para obtener el factor de fricción de Darcy.

Fórmulas utilizadas

Donde ε es la rugosidad absoluta del material de la tubería, un valor tabulado según el material (mm), y D es el diámetro interno de la tubería, en las mismas unidades que ε (mm). El resultado es la rugosidad relativa, un número adimensional sin unidades, listo para usarse en el diagrama de Moody o en la ecuación de Colebrook-White junto con el número de Reynolds.

Ejemplo resuelto paso a paso

¿Cuándo usar esta calculadora?

Se usa como paso previo obligatorio para obtener el factor de fricción de Darcy con el diagrama de Moody o con la ecuación de Colebrook-White, antes de calcular pérdidas de carga con Darcy-Weisbach. También sirve para comparar qué tan lisa o rugosa resulta, en términos relativos, la misma tubería si se cambia su diámetro en el diseño. ¿Ya tienes la rugosidad relativa y el número de Reynolds? Con esos dos datos puedes leer directamente el factor de fricción en el diagrama de Moody o resolver la ecuación de Colebrook-White de forma iterativa.

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