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Calculadora de Factor de Fricción de Tubería (Colebrook-White / Haaland / Laminar)
Calcula el factor de fricción de Darcy: para Re<2000 usa la fórmula laminar f=64/Re; en turbulento resuelve iterativamente la ecuación de Colebrook-White y también entrega la aproximación explícita de Haaland como verificación cruzada. ε en m/mm/µm, D en m/cm/mm; el resultado incluye la rugosidad relativa ε/D, el número de iteraciones y el régimen.
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Datos clave
Categoría
Math & Numbers
Tipos de entrada
number, select
Tipo de salida
json
Cobertura de ejemplos
4
API disponible
Sí
Resumen
Calcula el factor de fricción de Darcy para una tubería a partir del número de Reynolds, la rugosidad absoluta y el diámetro. La herramienta determina el régimen de flujo, calcula la rugosidad relativa ε/D y ofrece resultados mediante la fórmula laminar, Colebrook-White o la aproximación de Haaland.
Cuándo usarlo
Para obtener el factor de fricción necesario en cálculos de flujo dentro de tuberías.
Para comparar la solución iterativa de Colebrook-White con la aproximación explícita de Haaland.
Para evaluar cómo influyen la rugosidad y el diámetro en el comportamiento hidráulico de una tubería.
Cómo funciona
1Introduce el número de Reynolds Re, la rugosidad absoluta ε y el diámetro interno D.
2Selecciona las unidades de rugosidad y diámetro; la herramienta las convierte para calcular ε/D.
3Elige Colebrook, Haaland o el modo automático. En modo automático se usa la fórmula laminar cuando Re<2000 y Colebrook en los demás casos.
4Consulta el factor de fricción de Darcy, la aproximación de Haaland, el régimen de flujo y el número de iteraciones cuando corresponda.
Casos de uso
Dimensionamiento y revisión de cálculos de flujo en tuberías.
Estimación del factor de fricción para análisis hidráulicos basados en Darcy-Weisbach.
Comprobación rápida del efecto de la rugosidad relativa en tuberías lisas o rugosas.
Ejemplos
1. Tubería de acero comercial en régimen turbulento
Ingeniero hidráulico
Contexto
Se analiza una tubería de acero comercial con un número de Reynolds de 100000.
Problema
Obtener el factor de fricción y comprobar la diferencia entre Colebrook-White y Haaland.
Cómo usarlo
Introduce Re=100000, rugosidad ε=0,0457 mm y diámetro D=0,05 m. Mantén el método automático y selecciona 6 decimales.
Re=100000; ε=0,0457 mm; D=0,05 m; método=Automático; decimales=6
Resultado
La rugosidad relativa es ε/D=0,000914. El factor de fricción de Colebrook es aproximadamente 0,021881 y el de Haaland, 0,021664. El régimen es turbulento y la iteración converge en 10 pasos.
2. Tubería lisa con rugosidad nula
Estudiante de mecánica de fluidos
Contexto
Se quiere estudiar el comportamiento de una tubería perfectamente lisa con Re=10000.
Problema
Calcular el factor de fricción sin considerar rugosidad absoluta.
Cómo usarlo
Introduce Re=10000, ε=0 mm y D=0,1 m. Usa el método automático con 6 decimales.
Preguntas frecuentes
¿Qué datos necesito introducir?
Necesitas el número de Reynolds, la rugosidad absoluta de la tubería y su diámetro interno.
¿Qué unidades admite la rugosidad?
Metros, milímetros y micrómetros.
¿Qué unidades admite el diámetro?
Metros, centímetros y milímetros.
¿Cuándo se aplica la fórmula laminar?
En modo automático, cuando el número de Reynolds es menor que 2000; se calcula f=64/Re.
¿Qué diferencia hay entre Colebrook y Haaland?
Colebrook-White se resuelve iterativamente, mientras que Haaland proporciona una aproximación explícita para comparación.
Re=10000; ε=0 mm; D=0,1 m; método=Automático; decimales=6
Resultado
La rugosidad relativa es ε/D=0. Colebrook produce un factor de fricción aproximado de 0,030883 y Haaland, 0,030886. El régimen es turbulento y la solución converge en 12 iteraciones.