Factor de fricción de Darcy

Factor de fricción de Darcy
El factor de fricción o coeficiente de resistencia de Darcy-Weisbach (f) es un parámetro adimensional que se utiliza para calcular la pérdida de carga en unatubería debida a la fricción.
El cálculo del factor de fricción y la influencia de dos parámetros (número de Reynods Re y rugosidad relativa εr) depende del régimen de flujo.
a) Para régimen laminar (Re < 2000) el factor de fricción se calcula como:

En régimen laminar, el factor de fricción es independiente de la rugosidad relativa y depende únicamente del número de Reynolds


b) Para régimen turbulento (Re > 4000) el factor de fricción se calcula en función del tipo de régimen.
b1) Para régimen turbulento liso, se utiliza la 1ª Ecuación de Karmann-Prandtl:

En régimen turbulento liso, el factor de fricción es independiente de la rugosidad relativa y depende únicamente del número de Reynolds

b2) Para régimen turbulento intermedio se utiliza la Ecuación de Colebrook simplificada:

En régimen turbulento intermedio, el factor de fricción depende de la rugosidad relativa y del número de Reynolds

b3) Para régimen turbulento rugoso se utiliza la 2ª Ecuación de Karmann-Prandtl:

En régimen turbulento rugoso, el factor de fricción depende solamente de la rugosidad relativa:

Alternativamente a lo anterior, el coeficiente de fricción puede determinarse de forma gráfica mediante el Diagrama de Moody. Bien entrando con el número de Reynolds (régimen laminar) o bien con el número de Reynolds y la rugosidad relativa (régimen turbulento)
Una vez conocido el coeficiente de fricción se puede calcular la pérdida de carga en una tubería debida a la fricción mediante la ecuación de Darcy Weisbach:

Tabla resumen[editar]
Régimen
Coeficiente de fricción
Dependencia
Laminar


Turbulento liso


Turbulento intermedio


Turbulento rugoso