Pérdidas por fricción en tuberías de cobre, acero y plástico
Datos de referencia sobre pérdidas por fricción en tuberías de cobre, acero y plástico.
Resumen
La pérdida de carga por fricción varía entre las tuberías de acero (Cédula 40), cobre (Tipo L) y PVC (Cédula 40) debido a diferencias en el diámetro interior, el área mojada de la superficie y la rugosidad de la pared. La disparidad aumenta en tamaños de tubería más pequeños y caudales más altos. Los datos a continuación comparan la pérdida de carga en pies de carga por 100 pies de tubería en tamaños comerciales comunes.
Todos los valores de PVC se calculan utilizando la ecuación de Hazen-Williams con un coeficiente de rugosidad C = 145.
Debido a diferencias en las áreas transversales interiores, las superficies mojadas y la rugosidad de las superficies, puede haber una diferencia significativa en la pérdida de carga por fricción en tuberías de acero, cobre y PVC plástico. La diferencia varía con el tamaño de la tubería y el caudal.
Los cálculos para la tubería de PVC se realizan con la Calculadora en Línea de Hazens-Williams con un coeficiente de rugosidad c = 145.
Conversiones de unidades:
| From | To | Factor |
|---|---|---|
| 1 ft H₂O / 100 ft | psi / 100 ft | × 0.44 |
| 1 ft H₂O / 100 ft | kPa / 100 m | × 9.8 |
| 1 ft H₂O / 100 ft | mm H₂O / 100 m | × 1000 |
Tablas de Fuente Original Restauradas
Las siguientes tablas se restauran de la página de la fuente original para preservar los datos de referencia completos.
Pérdida de Carga en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 3"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de cobre Tipo L (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 50 | 0.7 | 0.8 | 0.6 |
| 60 | 1 | 1.1 | 0.9 |
| 70 | 1.3 | 1.5 | 1.2 |
| 80 | 1.7 | 1.8 | 1.5 |
| 90 | 2.1 | 2.3 | 1.8 |
| 100 | 2.5 | 2.7 | 2.2 |
| 150 | 5.3 | 5.7 | 4.8 |
| 200 | 9.1 | 9.5 | 8.1 |
| 250 | 13.6 | 14.2 | 12.8 |
| 300 | 19.8 | 19.8 | 17.1 |
| 400 | 34.2 | 33.4 | 29 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Pérdida de Carga en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 4"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de cobre Tipo L (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 150 | 1.4 | 1.5 | 1.3 |
| 200 | 2.4 | 2.5 | 2.2 |
| 250 | 3.6 | 3.7 | 3.3 |
| 300 | 5 | 5.1 | 4.6 |
| 400 | 8.7 | 8.6 | 7.8 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Pérdida de Carga en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 5"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de cobre Tipo L (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 150 | 0.5 | 0.8 | 0.4 |
| 200 | 0.8 | 0.8 | 0.7 |
| 250 | 1.2 | 1.3 | 1.1 |
| 300 | 1.6 | 1.8 | 1.5 |
| 400 | 2.8 | 2.9 | 2.6 |
| 500 | 4.3 | 4.4 | 3.9 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Pérdida por Fricción en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 6"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de cobre Tipo L (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|---|
| 150 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 200 | 0.3 | 0.4 | 0.3 |
| 250 | 0.5 | 0.5 | 0.4 |
| 300 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 400 | 1.1 | 1.2 | 1.1 |
| 500 | 1.7 | 1.8 | 1.6 |
| 750 | 3.7 | 3.8 | 3.4 |
| 1000 | 6.3 | 6.5 | 5.8 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Pérdida por Fricción en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 8"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|
| 150 | 0.05 | 0.05 |
| 200 | 0.08 | 0.08 |
| 250 | 0.12 | 0.12 |
| 300 | 0.17 | 0.16 |
| 400 | 0.3 | 0.28 |
| 500 | 0.4 | 0.4 |
| 750 | 0.9 | 0.9 |
| 1000 | 1.6 | 1.5 |
| 1250 | 2.4 | 2.3 |
| 1500 | 3.5 | 3.2 |
| 2000 | 6 | 5.5 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Pérdida por Fricción en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 10"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|
| 200 | 0.03 | 0.03 |
| 250 | 0.04 | 0.04 |
| 300 | 0.06 | 0.05 |
| 400 | 0.1 | 0.09 |
| 500 | 0.15 | 0.14 |
| 750 | 0.3 | 0.3 |
| 1000 | 0.5 | 0.5 |
| 1250 | 0.8 | 0.8 |
| 1500 | 1.1 | 1.1 |
| 2000 | 1.9 | 1.8 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Pérdida por Fricción en Tuberías de Acero, Cobre y Plástico - 12"
Caudal (gal/min) | Tubería de acero Cédula 40 (ft/100 ft) | Tubería de PVC Cédula 40 (ft/100 ft) |
|---|---|---|
| 400 | 0.04 | 0.04 |
| 500 | 0.06 | 0.06 |
| 750 | 0.13 | 0.13 |
| 1000 | 0.2 | 0.21 |
| 1250 | 0.3 | 0.32 |
| 1500 | 0.5 | 0.45 |
| 2000 | 0.8 | 0.8 |
| 3000 | 1.7 | 1.6 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Notas de Ingeniería
Calculadora de Pérdida por Fricción en Tuberías de PVC por Hazen-Williams
Convertidor de Unidades de Pérdida por Fricción
- El PVC muestra consistentemente la menor pérdida por fricción en todos los tamaños y tasas de flujo debido a su superficie interior más lisa (Hazen-Williams C = 145 frente a aproximadamente C = 130–140 para acero nuevo).
- El Cobre Tipo L y el Acero Schedule 40 se desempeñan de manera similar en diámetros mayores y flujos moderados. En el tamaño de 2 pulgadas y tasas de flujo más altas, el cobre puede superar al acero debido a sus dimensiones internas más estrechas.
- La pérdida por fricción aumenta aproximadamente con el cuadrado de la velocidad, por lo que duplicar la tasa de flujo puede cuadruplicar la pérdida de carga.
- Los valores mostrados se aplican a tuberías nuevas y limpias. La corrosión, la acumulación de incrustaciones y el crecimiento de biopelículas en tuberías de acero y cobre aumentarán las pérdidas a lo largo de la vida útil. El PVC retiene sus características de rugosidad iniciales por mucho más tiempo.
- Para el diseño del sistema, sume las pérdidas por accesorios, válvulas y cambios de elevación además de las pérdidas por fricción en tuberías rectas.