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Diagrama de Moody y Aplicaciones Mecánica de Fluidos
Un diagrama cambiante que se puede utilizar para estimar coeficientes de fricción
Hay dos definiciones del factor de fricción
- Si se basa
- Basado en Imperial
El factor de fricción basado en si es cuatro veces mayor que el factor de fricción basado en el Imperio.
se basa en el Diagrama de Abaco de Moody
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| Diagrama de Moody |
El factor de fricción cambiante-λ (o f)-se utiliza en la ecuación importante de la pérdida de Darcy-Weisbach. El coeficiente se puede estimar con el siguiente diagrama:
Si el flujo es transitorio-2300 < re < 4000-el flujo varía entre el flujo laminar y turbulento y la coeficiente de friccion no es posible determinar. El factor de fricción puede ser interpolado generalmente entre el valor laminar en re = 2300 y el valor turbulento en re = 4000.
Ejemplo:
Para una pipa del PVC con la rugosidad absoluta k = 0,0015 10-3 (m), el diámetro interno DH = 0,01 (m) y el número de Reynolds re = 107
La rugosidad relativo se puede calcular como :
r = k/DH
= (0,0015 10-3 m)/(0,01 m)
= 0,00015
Del diagrama arriba, con la rugosidad relativa y el número de Reynolds.
El factor de fricción se puede estimar a aprox. 0,013.
Coeficiente de rugosidad absoluta para algunos materiales comunes
| Superficie | Coeficiente de rugosidad absoluta superficial – k – |
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|---|---|---|
| (10-3 m) | (pies) | |
| Cobre, plomo, latón, aluminio (nuevo) | 0.001 – 0.002 | (3.28 – 6.56) 10-6 |
| PVC y tubos plásticas | 0.0015 – 0.007 | (0.49 – 2.30) 10-5 |
| Acero inoxidable | 0.0015 | 0.49 10-4 |
| Tubo comercial | 0.045 – 0.09 | (1.48 – 2.95) 10-4 |
| Tubos Forjados | 0.015 | 4.95 10-5 |
| Acero Auntogeno | 0.045 | 1.48 10-4 |
| Acero Galvanizado | 0.15 | 4.92 10-4 |
| Acero oxidado (corrosión) | 0.15 – 4 | (4.92 – 131) 10-4 |
| Hierro fundido Nuevo | 0.25 – 0.8 | (8.2 – 26.2) 10-4 |
| Hierro fundido desgastado | 0.8 – 1.5 | (2.62 – 4.92) 10-3 |
| Hierro fundido Oxidado | 1.5 – 2.5 | (4.92 – 8.2) 10-3 |
| Hierro Fundido Asfaltado | 0.01 – 0.015 | (3.28 – 4.92) 10-5 |
| Cemento Pulido | 0.3 | 0.98 10-3 |
| Concreto Ordinario | 0.3 – 1 | (0.98 – 3.28) 10-3 |
| Concreto agregado Grueso | 0.3 – 5 | (0.98 – 16.4) 10-3 |
| Madera bien Cepillada | 0.18 – 0.9 | (5.9 – 29.5) 10-4 |
| Madera Ordinaria | 5 | 16.4 10-3 |
1 m = 3,28 pies
Rugosidad relativa
Es la relación entre la rugosidad absoluta de un tubo o el diámetro del conducto, es importante al calcular la pérdida de presión en conductos o tuberías con la ecuación de Colebrook. La rugosidad relativa puede expresarse como
r = k/DH (1)
donde
r = rugosidad relativa
k = rugosidad del conducto, de la tubería o de la superficie del tubo (m, ft)
DH = diámetro hidráulico (m, ft)
Diagrama alternativo de Moody, Otra presentación obten dandodale Clic a la imagen:
