Calculadora de pérdidas por fricción: pérdida de altura manométrica en tuberías según Darcy-Weisbach

Actualizado en agosto de 2026

Una calculadora de pérdidas por fricción es una herramienta que estima la energía que pierde un líquido en circulación al desplazarse por una tubería. Esta calcula la pérdida de altura manométrica principal en tubería recta en pies a partir de cuatro datos conocidos: galones estadounidenses por minuto, diámetro interior real, longitud de tubería recta y factor de fricción de Darcy.

No calcula accesorios, elevación estática, presión de impulsión requerida ni altura manométrica total. Este límite es deliberado. Las respuestas útiles empiezan por indicar con exactitud qué parte del sistema hidráulico se ha calculado.

Calcular pérdida por fricción en tubería recta

Introduzca los cuatro valores tal como figuran en el registro de cálculo. Use US gpm de líquido para el caudal, pulgadas para el diámetro interior real, pies para la longitud de tubería recta y un factor de fricción de Darcy adimensional. El resultado es la altura de fricción en pies del líquido circulante.

1. Confirme el caudal y su unidad US-gpm.
2. Use el diámetro interior específico de la serie o del material, no la designación nominal de la tubería.
3. Mida únicamente la tubería recta incluida en este cálculo.
4. Introduzca un factor de fricción de Darcy obtenido mediante un método documentado de número de Reynolds y rugosidad.
5. Incorpore el resultado al cálculo más amplio del sistema sin denominarlo altura manométrica total.

Alcance: solo pérdida principal en tubería recta de diámetro interior constante. De acuerdo con el marco EPA EPANET 2.2, la calculadora trata las pérdidas menores por separado y excluye codos, válvulas, entradas, salidas, altura estática, altura de presión requerida, consulta automática de rugosidad o Colebrook, flujo no newtoniano, comportamiento de lodos y rendimiento de la bomba.

Un caudal nulo o una longitud recta nula da como resultado una pérdida nula. Un diámetro interior nulo o negativo no es físicamente utilizable y se rechaza. El factor de fricción también debe ser positivo. Estas comprobaciones evitan operaciones aritméticas que parecerían precisas sin representar una tubería válida. También reducen el riesgo de que datos incorrectos queden ocultos tras una falsa precisión.

Qué calcula esta herramienta

Esta página es la herramienta interactiva para la pérdida principal de altura manométrica en tubería recta según Darcy-Weisbach. Convierte el caudal estadounidense y el diámetro interior real introducidos en velocidad, y después calcula la pérdida de altura manométrica en pies para la longitud recta y el factor de fricción de Darcy introducidos. No selecciona una tubería, no estima un factor de fricción ni calcula un servicio completo de bombeo.

Para la derivación de la ecuación, el tratamiento de unidades SI y estadounidenses, una comparación con Hazen-Williams y dos ejemplos completos, consulte la guía de ejemplos resueltos de la fórmula de pérdidas por fricción. Mantener la derivación en esa página y el cálculo interactivo aquí da a cada URL una función clara.

Use los cuatro datos correctos

• Caudal: introduzca galones estadounidenses de líquido por minuto, no galones imperiales por minuto ni metros cúbicos por hora.
• Diámetro interior real: use un diámetro interior medido o específico de la serie; el tamaño nominal de tubería no es el mismo valor.
• Longitud recta: incluya únicamente el tramo recto de diámetro constante representado por este resultado.
• Factor de fricción de Darcy: introduzca la convención de Darcy, no un factor de Fanning ni un coeficiente C de Hazen-Williams.

La calculadora solicita f_D en lugar de inventarlo a partir de una etiqueta de material. El manual de la Oficina de Reclamación de Estados Unidos describe el factor de Darcy-Weisbach como una función del número de Reynolds y de la rugosidad relativa. Registre fuera de la calculadora el fluido, la temperatura, el estado de la tubería, el número de Reynolds, la fuente de rugosidad y la convención del factor cuando sustenten una decisión de diseño.

Interprete el resultado antes de reutilizarlo

El resultado son los pies de altura manométrica perdidos a lo largo de la tubería recta introducida. Con los valores predeterminados—100 US gpm, 2.067 in de diámetro interior real, 100 ft de tubería y f_D = 0.02—la pantalla muestra aproximadamente 16,50 ft. Ese valor es un caso de prueba de componente, no un tamaño de tubería recomendado ni una pérdida universal por 100 ft.

Vuelva a calcular cuando cambien el caudal, el diámetro interior real, la longitud, el estado del fluido, la base de rugosidad o el factor de fricción. Los errores de diámetro son especialmente importantes porque el diámetro afecta tanto al área de paso como al término L/D. Los ejemplos resueltos de Darcy-Weisbach y Hazen-Williams muestran toda la aritmética y por qué los coeficientes de los métodos no son intercambiables.

La pérdida principal por fricción no es la altura manométrica total

La altura de fricción es un elemento de un balance más amplio del sistema de bombeo. El manual EPA EPANET también trata las pérdidas menores por separado de las pérdidas de altura manométrica en tuberías. Llamar altura manométrica total a un solo componente crea un riesgo de dimensionamiento y un servicio de bombeo incorrecto; una mayor precisión decimal no puede corregir ese error de alcance. El límite de TDH en cuatro partes mantiene separados los elementos:

Para la selección de bombas, incorpore este resultado a un cálculo completo del sistema. La calculadora de altura manométrica total de BBP aborda la tarea más amplia. El artículo sobre pérdidas por fricción queda subordinado a esa página en vez de crear un segundo objetivo de TDH.

Una vez establecidas la altura manométrica total y el caudal, la potencia sigue requiriendo el rendimiento y la relación correcta. La guía de fórmulas de potencia de bombas de BBP aborda ese cálculo posterior.

Guarde un registro reproducible de la calculadora

Guarde los cuatro valores introducidos con sus unidades, la base de fluido y temperatura, la serie de la tubería o el diámetro interior medido, la fuente y la convención de f_D, y una lista de los componentes excluidos. Mantenga el resultado de la calculadora etiquetado como «pérdida principal de altura manométrica en tubería recta» para que no se confunda con la altura manométrica total.

Escale el cálculo cuando el servicio implique flujo transitorio, reología no newtoniana, sólidos sedimentables, lodo, estado interior incierto o una decisión que cambie dentro de un intervalo creíble de factores de fricción. La calculadora realiza la aritmética registrada para fluidos limpios; no valida esas hipótesis hidráulicas más amplias.

Preguntas frecuentes

Referencias y fuentes

• Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, Manual de usuario de EPANET 2.2.
• Oficina de Reclamación de Estados Unidos, Manual de medición de agua, capítulo 2, sección 16.