Calculadora de pèrdua de càrrega El flux a la mànega, al mil·libar.
Hi entren el diàmetre interior, la longitud i el cabal; en surten la pèrdua de càrrega, la velocitat i el règim de flux, amb cada pas del càlcul a la vista.
Calcula
Líquids · interior llis · mètric o imperial
Pèrdua de càrrega
0,361bar
en 20 m de mànega de Ø 25 mm, amb aigua a 20 °C circulant a 60 L/min.
= 36,1 kPa · 3,69 m de columna d’aigua
K 0,3 per corba, radi mínim de 3 × el diàmetre interior. Longitud de la corba: calculadora de radi de curvatura
Sortida per sobre de l’entrada. Negatiu si va costa avall.
Velocitat
Nombre de Reynolds
Factor de fricció
En què se’n va la pressió
Hipòtesis: un líquid newtonià a la temperatura indicada, interior llis (ε 0,0015 mm), K 0,3 per corba de 90° i sortida oberta. És una primera estimació per dimensionar, no una garantia de rendiment. Mànegues d’interior llis
Com es calcula
Darcy–Weisbach, amb les teves xifres a dins.
La pèrdua de càrrega en mànegues i canonades és la pressió que perd un líquid pel camí: el fregament contra la paret al llarg de tota la longitud, una pèrdua extra a cada corba i l’altura que ha de pujar. Determina la bomba que necessites i si el cabal arriba on ha d’arribar.
El diàmetre interior pesa més que res. Amb el mateix cabal, una mànega d’una mida menys pot perdre tres o quatre vegades més pressió; per això calcular la pèrdua de càrrega i dimensionar la línia és el primer que cal resoldre, abans d’encarregar la mànega.
Δp = f · LD · ρv²2 + ΣK · ρv²2 + ρgΔz
- f
- Factor de fricció de Darcy
- L
- Longitud de la mànega
- D
- Diàmetre interior
- ρ
- Densitat del líquid
- v
- Velocitat mitjana, Q ÷ secció interior
- K
- Coeficient de pèrdua d’una corba
- Δz
- Altura de la sortida respecte de l’entrada
- Re
- Nombre de Reynolds, ρvD ÷ μ
El teu cas, línia a línia
Aigua · 20 °C (ρ 998,2 kg/m³, μ 1,002 mPa·s) per 20 m de mànega de Ø 25 mm, 2 corbes. Càlcul en unitats SI.
- Cabal El fixes tu 60 L/min
- Velocitat v = Q ÷ (πD²/4) = 1 L/s ÷ 4,91 cm² 2,04 m/s
- Nombre de Reynolds Re = ρvD/μ = 998 × 2,04 × 0,025 ÷ 0,001002 50.700
- Factor de fricció Colebrook–White, ε/D = 0,00006 0,021
- Fricció f · L/D · ρv²/2 = 0,021 × 800 × 2.070 Pa 0,349 bar
- Corbes n · K · ρv²/2 = 2 × 0,3 × 2.070 Pa 0,0124 bar
- Altura ρ · g · Δz = 998 × 9,81 × 0 m 0 bar
- Pèrdua de càrrega total Fricció + corbes + altura 0,361 bar
A · A través del diàmetre
B · Al llarg de la mànega
C · Al diagrama de Moody
Preguntes
El que pregunten els enginyers abans de dimensionar una línia.
01 Com es calcula la pèrdua de càrrega en una mànega?
Amb l’equació de Darcy–Weisbach, Δp = f · (L/D) · ρv²/2. El factor de fricció f és 64/Re quan el flux és laminar i surt de l’equació de Colebrook–White quan és turbulent. Cada corba hi suma K · ρv²/2, i elevar el líquid hi suma ρgΔz.
02 Quant influeix el diàmetre interior en la pèrdua de càrrega?
Més que qualsevol altra dada. Amb el mateix cabal i en règim turbulent, la pèrdua de càrrega baixa gairebé amb la cinquena potència del diàmetre interior: una mànega de 19 mm perd unes 3,7 vegades més que una de 25 mm.
03 Quina velocitat necessita la neteja CIP?
Com a mínim 1,5 m/s a la línia, la xifra amb què treballen les guies de disseny higiènic de l’EHEDG, perquè manté el flux turbulent just a la paret. La calculadora t’indica si les teves condicions de treball hi arriben.
04 Laminar o turbulent: per què importa?
Per sota d’un nombre de Reynolds d’uns 2.300, el flux és laminar i la pèrdua de càrrega creix en proporció al cabal. Per sobre d’uns 4.000 és turbulent i creix gairebé amb el quadrat del cabal. Entremig, el flux passa d’un règim a l’altre i les pèrdues són difícils de preveure.
05 Serveix per a gasos, vapor o suspensions?
No. Està pensada per a líquids que es comporten com l’aigua: newtonians i incompressibles. Els gasos i el vapor canvien de densitat al llarg de la mànega, i les suspensions o els productes espessos necessiten el seu propi model. Envia’ns les dades de la teva instal·lació i un enginyer la dimensionarà.