Calculadora de Flujo por Orificio (Bernoulli, Q=Cd·A·√(2ΔP/ρ))

Calculadora de Flujo por Orificio (Bernoulli, Q=Cd·A·√(2ΔP/ρ)) | Herramienta online gratis | Elysia Tools

Guía de uso de la herramienta

Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.

Datos clave

Categoría: Math & Numbers
Tipos de entrada: number, select
Tipo de salida: json
Cobertura de ejemplos: 4
API disponible: Sí

Resumen

Calcula el caudal a través de una placa de orificio para un fluido incompresible usando la ecuación de Bernoulli y el coeficiente de descarga C_d. Introduce el diámetro del orificio, la diferencia de presión y la densidad para obtener el caudal volumétrico, el caudal másico y la velocidad en el orificio; también puedes indicar el diámetro de la tubería para calcular la relación β.

Cuándo usarlo

Estimar el caudal de agua, aire u otro fluido incompresible a partir de una presión diferencial medida.
Convertir diámetros, presiones y densidades expresados en distintas unidades antes de calcular el flujo.
Comprobar la relación β=d/D y obtener el caudal volumétrico en m³/s, L/s, L/min y m³/h.

Cómo funciona

1Introduce el diámetro del orificio y selecciona la unidad: m, cm o mm.
2Indica la diferencia de presión en Pa, kPa, bar, atm o psi y la densidad en kg/m³ o g/cm³.
3Mantén el C_d predeterminado de 0,61 o introduce un valor entre 0 y 1.
4La calculadora obtiene el área del orificio, el caudal volumétrico, el caudal másico, la velocidad en el orificio y β si se proporciona el diámetro de la tubería.

Casos de uso

Dimensionamiento preliminar de mediciones de caudal con placas de orificio y presión diferencial.
Cálculo de flujo de agua en tuberías a partir de un diámetro, una densidad y una ΔP conocidas.
Estimación del flujo de aire mediante un orificio cuando se conoce la densidad del aire y la presión diferencial.

Ejemplos

1. Caudal de agua con diámetro de tubería

Ingeniero de procesos

Contexto

Se necesita estimar el flujo de agua a través de una placa de orificio con un diámetro de 0,05 m instalada en una tubería de 0,1 m.

Problema

Calcular el caudal volumétrico, el caudal másico, la velocidad en el orificio y la relación β con ΔP=10000 Pa y ρ=1000 kg/m³.

Cómo usarlo

Introduce d=0,05 m, D=0,1 m, ΔP=10000 Pa, ρ=1000 kg/m³ y C_d=0,61.

{"dischargeCoefficient":0.61,"orificeDiameter":0.05,"orificeDiameterUnit":"m","pipeDiameter":0.1,"pipeDiameterUnit":"m","pressureDiff":10000,"pressureUnit":"Pa","density":1000,"densityUnit":"kg/m3","decimalPlaces":4}

Resultado

Obtienes β=0,5, Q≈0,0054 m³/s, equivalente a 5,3564 L/s, ṁ≈5,3564 kg/s y una velocidad en el orificio de aproximadamente 2,728 m/s.

2. Flujo de aire con diámetro en milímetros

Técnico de instrumentación

Contexto

Se evalúa una placa de orificio de 50 mm para aire con una diferencia de presión de 5 kPa y densidad de 1,2 kg/m³.

Problema

Obtener el flujo de aire sin calcular la relación β porque no se dispone del diámetro interior de la tubería.

Preguntas frecuentes

¿Qué fórmula utiliza la calculadora?

Usa Q=C_d·A·√(2·ΔP/ρ), con A=π·d²/4. También calcula el caudal másico y la velocidad en el orificio.

¿Qué valor de C_d debo introducir?

Para una placa delgada de borde afilado se usa normalmente un valor aproximado de 0,61. Puedes sustituirlo por otro valor entre 0 y 1.

¿Es obligatorio indicar el diámetro de la tubería?

No. El diámetro D es opcional y solo se utiliza para calcular la relación β=d/D.

¿Qué unidades admite?

El diámetro admite m, cm y mm; la presión, Pa, kPa, bar, atm y psi; y la densidad, kg/m³ o g/cm³.

¿Qué resultados devuelve?

Devuelve el área del orificio, el caudal en cuatro unidades volumétricas, el caudal másico, la velocidad en el orificio y β cuando se indica D.

{"dischargeCoefficient":0.62,"orificeDiameter":50,"orificeDiameterUnit":"mm","pressureDiff":5,"pressureUnit":"kPa","density":1.2,"densityUnit":"kg/m3","decimalPlaces":4}

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Ejemplos

1. Caudal de agua con diámetro de tubería

2. Flujo de aire con diámetro en milímetros

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