Correlación para el cálculo de la fricción turbulenta en tuberías

Abstract

En los sistemas hidráulicos de redes de tuberías, uno de los parámetros fundamentales es el factor de fric ción λ. El factor de fricción se determina con la ecuación implícita de Colebrook-White por medios iterativos, lo cual dificulta su aplicación. En el pre sente trabajo se construye una correlación basada en el método recursivo para el cálculo del factor de fricción, para lo cual se empleó la ecuación de Colebrook-White. Para el cierre de la correlación se proponen dos relaciones empíricas, donde sus coefi cientes y exponentes fueron calibrados en Excel 2019. Se compararon los resultados de las dos relaciones que se proponen con las relaciones de Swamee-Jain y Haaland, para incrementos recursivos, donde para la correlación λ8 se obtuvo el error porcentual má ximo del factor de fricción de 0,0000017 %, para la rugosidad relativa de 0,00001 y número de Reynolds 4000; así como, los decimales arrojaron siete dígitos decimales exactos para el factor de fricción. Para Reynolds mayores de 4000, el error porcentual dis minuye. Se concluye que la correlación en función de las relaciones explícitas que se proponen satisface a la solución de la ecuación implícita de Colebrook-White.//One of the essential parameters in hydraulic systems of pipe networks is the friction factor λ. The friction factor is determined using the implicit Colebrook White equation through iterative methods, which makes its application challenging. In this work, a cor relation based on the recursive method is developed to calculate the friction factor using the Colebrook White equation. Two empirical relationships are pro posed to finalise the correlation, with coefficients and exponents calibrated in Excel 2019. The results of the two proposed relationships were compared with the Swamee-Jain and Haaland relationships for recursive increments. For the λ8 correlation, the maximum per centage error of the friction factor was 0,0000017%, for a relative roughness of 0,00001 and a Reynolds number of 4000. Additionally, the calculations yielded seven exact decimal digits for the friction factor. For Reynolds numbers greater than 4000, the percentage error decreases. As a result, it is concluded that the correlation based on the proposed explicit relation ships satisfies the solution of the implicit Colebrook White equation.