Cómo elegir el diámetro de una tubería para agua
El diámetro correcto equilibra dos costos: una tubería delgada es barata, pero el agua corre más rápido, pierde más presión y obliga a usar una bomba más grande; una tubería gruesa pierde poca presión, pero cuesta más. El criterio práctico es limitar la velocidad del agua a un rango recomendado y luego verificar las pérdidas.
Velocidades recomendadas
| Tramo | Velocidad | Por qué |
|---|---|---|
| Succión de bomba | 0.6 a 1.5 m/s | Evita cavitación y entrada de aire |
| Descarga de bomba | 1.0 a 2.5 m/s | Equilibrio entre costo y pérdidas |
| Instalación interior de casa | Hasta 2.0 m/s | Menos ruido y golpe de ariete |
| Líneas largas por gravedad | 0.6 a 3.0 m/s | Sin sedimentos ni erosión |
Ecuaciones utilizadas
Diámetro interno mínimo (continuidad, Q = V × A):
d = √(4 × Q ÷ (π × V)), con Q en m³/s y V en m/s.
Pérdida por fricción (Darcy-Weisbach):
hf = f × (L ÷ D) × V² ÷ 2g
Factor de fricción (Colebrook-White, flujo turbulento):
1/√f = −2 log₁₀( (ε/D) ÷ 3.7 + 2.51 ÷ (Re × √f) )
Pérdidas en accesorios: hm = ΣK × V² ÷ 2g
La calculadora prueba cada diámetro comercial con su diámetro interno real y elige el más pequeño que cumple la velocidad máxima. Las pérdidas se calculan con ese diámetro, no con el mínimo teórico.
Rugosidad de materiales comunes
| Material | Rugosidad ε | Coeficiente C |
|---|---|---|
| PVC y polietileno | 0.0015 mm | 150 |
| Cobre | 0.0015 mm | 140 |
| Acero comercial | 0.045 mm | 130 |
| Hierro galvanizado | 0.15 mm | 120 |
| Hierro fundido | 0.26 mm | 100 |
Aplicaciones
- Agua potable: líneas de alimentación y redes de distribución en casas, edificios y comunidades.
- Riego: líneas principales y secundarias para goteo y aspersión.
- Industria y comercio: sistemas de proceso, enfriamiento y abastecimiento.
- Bombeo: diámetros de succión y descarga antes de calcular la carga dinámica total.
