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¿Qué son las pérdidas de carga en tuberías?
20-01-2016 10:20

La pérdida de carga de un sistema hidráulico es una pérdida de presión que sufren todos los circuitos que contengan líquido en movimiento. Es vital calcular cuál es la pérdida de presión que va a sufrir la tubería o tuberías para saber qué presión debe aplicarse al circuito para que al final del mismo, en el punto de consumo en el caso de un grifo, la presión no sea muy baja.

 

La pérdida de carga depende de varios factores, como el diámetro de la tubería, el caudal y la velocidad del flujo de líquido.

 
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¿Por qué se producen las pérdidas de carga en tuberías?

 

Cualquier líquido en movimiento presenta una resistencia a la circulación a causa de dos factores:

 

  1. Su propia viscosidad: El rozamiento entre sus propias moléculas y las posibles turbulencias, debido a la velocidad de fluido, frenan el avance del líquido. Esto no se da en los sólidos ya que no tienen movimientos internos, pero se puede ejemplificar con un globo lleno de agua:

    Si empujamos un globo lleno de agua por el suelo no rodará como una pelota, ya que el agua que contiene se moverá dentro y normalmente su trayectoria no será recta.

     

    ¿Por qué?: El líquido no se somete a la fricción del suelo solamente, sino que tiene sus propias fricciones internas que ejercen presiones aleatorias, y por tanto hay que contar con esa resistencia si queremos calcular cuánta fuerza hay que aplicarle para que recorra un determinado espacio.


  2. La fricción con las conducciones: Las tuberías, los codos, las llaves de paso, las bifurcaciones del circuito de agua generan una fricción con el líquido. Esta fricción va en contra del movimiento, y por lo tanto lo que sucede es que parte de la presión que se aplica al agua se pierde en vencer esa fricción. Por tanto, cuanto más largo sea el circuito y más piezas o singularidades interpuestas (codos, etc.) tenga más presión hará falta para moverla. Un ejemplo:

    Supongamos una tubería horizontal de varios metros llena de agua. En un lado hay una bomba y en el otro un grifo. Sin accionar la bomba el agua saldrá al abrir el grifo por su propia gravedad lentamente. Sin embargo, si aplicamos una presión de, por ejemplo, una atmósfera, a la salida del grifo no vamos a tener una presión de una atmósfera, sino menos.

     

    ¿Por qué?: Porque gran parte de esa presión se ha disipado al chocar el agua contra las paredes de la tubería y contra la estrechez que genera el empalme del grifo y su recorrido interior.


Para conducciones de agua generales exteriores a la vivienda, los elementos de racorería son más escasos y se tiende a valorar un incremento del 20% de la pérdida de carga del total de tubería como estimación.  

 

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