Presentamos una nueva herramienta
que nos permite calcular la caída de presión en un caudal de líquido en una
tubería usando la ecuación de Darcy-Weisbach. Esta ecuación fue derivada del
caudal de agua y por lo tanto se asume que la densidad del fluido queda
constante a lo largo de la tubería.
En el factor de fricción de la
zona laminar (Re < 2000) se resuelve usando la ecuación de Hagen –
Poiseuille: f = 64 / Re
Nótese que las otras variaciones
en la ecuación de flujo tales como las ecuaciones de Weymouth o Panhandle son
simplificaciones de la aproximación anterior para permitir una solución
analítica (no iterativa). Estas ecuaciones no son aplicables en un amplio rango
de condiciones de flujo / tamaños de tuberías y fueron desarrolladas antes de
los computadores personales.
Espesor de la pared
El espesor de una pared de
tubería mínima se calcula basándose en la tensión orbital causada por el fluido
presurizado en la tubería. Varias ecuaciones ligeramente diferentes están en
uso dependiendo del servicio (tubería de proceso de planta). ISO13623 usa la
fórmula de Lame:
ASME B31.4 usa la ecuación de
Barlow que es una simplificación de la ecuación de Lame,
Para tuberías de proceso, ASME B31.3 usa:
Sy es el límite elástico en la temperatura máxima de diseño, D es el
diámetro exterior nominal, Do es el diámetro exterior nominal, Do es el
diámetro exterior actual y F es un factor de diseño (no exactamente el mismo en
cada caso). La forma general de la ecuación es similar.
El calculador puede descargarse aquí.
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