La ecuación de Darcy-Weisbach, para calcular la pérdida de fricción en una tubería, utiliza un valor adimensional conocido como factor de fricción (también conocido como factor de fricción de Darcy-Weisbach o factor de fricción de Moody) y es cuatro veces mayor que el factor de fricción de Fanning.
Gráfico del factor de fricción / gráfico de Moody
El factor de fricción o gráfico de Moody es el gráfico de la rugosidad relativa (e/D) de una tubería frente al número de Reynold. Las líneas azules trazan el factor de fricción para el flujo en la región totalmente turbulenta del gráfico, mientras que la línea negra recta traza el factor de fricción para el flujo en la región totalmente laminar del gráfico.
En 1944, LF Moody trazó los datos de la ecuación de Colebrook y el gráfico resultante se conoció como el gráfico de Moody o, a veces, el gráfico del factor de fricción. Este gráfico fue el primero que permitió obtener un factor de fricción razonablemente preciso para condiciones de flujo turbulento, basado en el número de Reynolds y la rugosidad relativa de la tubería.
Factor de fricción para flujo laminar
El factor de fricción para flujo laminar se calcula dividiendo 64 por el número de Reynold.
Factor de fricción (para flujo laminar) = 64 / Re
Condición de flujo crítico
Cuando el flujo se encuentra entre las condiciones de flujo laminar y turbulento (Re 2300 a Re 4000) la condición de flujo se conoce como crítica y es difícil de predecir. Aquí el flujo no es ni totalmente laminar ni totalmente turbulento. Es una combinación de las dos condiciones de flujo.
Factor de fricción para el flujo turbulento
El factor de fricción para el flujo turbulento se calcula utilizando la ecuación de Colebrook-White:
Ecuación de Colebrook-White
Debido a la formación implícita de la ecuación de Colebrook-White, el cálculo del factor de fricción requiere una solución iterativa mediante métodos numéricos.
El factor de fricción se utiliza entonces en la fórmula de Darcy-Weisbach para calcular la pérdida por fricción del fluido en una tubería.