Calculadora de Carga Hidraulica y Tanques

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¿Necesitas calcular la potencia de una bomba, verificar la velocidad de flujo en una tubería o dimensionar correctamente un tanque hidráulico en segundos?
SizerAxoPro simplifica la ingeniería compleja en una sola plataforma. Introduce tus parámetros de caudal, diámetro, longitud y tiempos de operación, y obtén un análisis completo de tu sistema.

Nuestra herramienta permite evaluar potencia de bombeo, velocidades de flujo, geometría de succión y capacidad de tanques, incorporando una Memoria de Cálculo Detallada paso a paso, esto te permite validar cada variable, desde la conversión de unidades hasta los criterios hidráulicos y normativos aplicados, ayudando a asegurar que tus proyectos operen dentro de rangos seguros, reduzcan riesgos de erosión, cavitación, vórtices o golpe de ariete, y cumplan con buenas prácticas de ingeniería.

Tabla de materiales para el coeficiente C (Hazen-Williams)

En la ingeniería de fluidos, el dimensionamiento correcto de un sistema de bombeo no solo garantiza la operatividad, sino que optimiza el consumo energético y prolonga la vida útil de los equipos. Para lograrlo, el concepto fundamental que debemos dominar es la Carga Dinámica Total (TDH).

La Carga Dinámica Total (Total Dynamic Head - TDH) es la cantidad total de presión (medida en metros de columna de agua) que una bomba debe vencer para mover un fluido desde el punto de succión hasta el punto de descarga final a un caudal determinado.

No se trata solo de la altura física a la que queremos elevar el agua; es la suma de todas las resistencias que el sistema opone al movimiento del fluido.

Para calcular el TDH con precisión, nuestra herramienta SizerAxoPro desglosa la energía en tres componentes principales:

1 Altura Estática (Z)

Es la diferencia de elevación vertical neta entre el nivel del líquido en el origen y el punto de descarga más alto. Es la energía potencial mínima necesaria, independientemente de si el fluido se mueve o no.

2. Pérdidas por Fricción en Tuberías (hf)

Cuando el agua fluye, roza contra las paredes internas de la tubería, generando calor y perdiendo presión. SizerAxoPro utiliza la Ecuación de Hazen-Williams, estándar en la industria para agua limpia:

L: Longitud de la tubería.
Q: Caudal.
C: Coeficiente de rugosidad (depende del material, ej. PVC = 150).
D: Diámetro interno.

3. Pérdidas Menores o Singulares (hm)

Son las caídas de presión causadas por la turbulencia al pasar por accesorios como codos, válvulas, filtros o reducciones. Se calculan mediante coeficientes de resistencia (K):

Donde v es la velocidad del fluido y g la aceleración de la gravedad.

Cómo calculamos la Potencia Requerida?

Una vez obtenida la Carga Dinámica Total (TDH = Z + hf + hm), determinamos la potencia que debe entregar el motor de la bomba (en Caballos de Fuerza - HP) mediante la fórmula:

ρ: Densidad del fluido.
ŋ: Eficiencia mecánica de la bomba (generalmente entre 0.60 y 0.85).

Recomendaciones de Diseño en SizerAxoPro

Al utilizar nuestra herramienta, presta atención a la Velocidad de Flujo:

Velocidad < 0.6 m/s: Riesgo de sedimentación (baja autolimpieza).
Velocidad 1.5 - 2.5 m/s: Rango óptimo de operación.
Velocidad > 3.5 m/s: Riesgo alto de erosión, ruido excesivo y daños por golpe de ariete.

Si requieres conocer de que volumen es el tanque de almacenamiento para un flujo (caudal) en especifico tambien contamos la herramienta SizerAxoPro Tanque:

SizerAxoPro Tanque es una herramienta técnica diseñada para el pre-dimensionamiento hidráulico de tanques de bombeo, orientada a ingenieros, proyectistas y especialistas en sistemas hidráulicos.

La aplicación permite evaluar de forma rápida y clara la capacidad mínima requerida del tanque, considerando el caudal de operación, el tiempo de retención y un factor de seguridad configurable. Además, analiza la geometría de succión, calculando la velocidad del fluido en la tubería de aspiración y comparándola con los límites recomendados por normas internacionales como API 610 y Hydraulic Institute (HI 9.6).

Entre sus principales funciones se incluyen:

Cálculo del volumen efectivo y volumen total del tanque
Evaluación de la velocidad de succión con alertas por rangos seguros, elevados o críticos
Determinación del diámetro de succión recomendado para una velocidad límite de diseño
Estimación de la sumergencia mínima necesaria para reducir el riesgo de vórtices y entrada de aire
Presentación clara del desarrollo matemático y criterios técnicos utilizados

SizerAxoPro está pensado como una herramienta de ingeniería preliminar, ideal para análisis conceptuales, comparación de alternativas y soporte técnico-comercial. Los resultados no reemplazan un diseño hidráulico detallado ni verificaciones específicas de NPSH, pero proporcionan una base sólida y coherente para la toma de decisiones tempranas en proyectos de bombeo.