PumpPanel

Cómo calcula

La instalación se resuelve como una red real: la bomba, la alimentación, cada tramo y cada lanza se calculan a la vez hasta que caudales y presiones cuadran en todos los puntos. Cuando cierra una lanza o una salida, el resto de líneas recibe más presión, igual que en la realidad.

Pérdida en mangueras y tuberías (Darcy-Weisbach, factor de fricción de Swamee-Jain, con viscosidad y densidad según la temperatura del agua):

ΔP = f · (L/D) · ρ·v²/2 f = 0,25 / [log₁₀(ε/3,7D + 5,74/Re^0,9)]²

Rugosidad interior: 0,02 mm en manguera plana con forro de caucho, 0,03 mm en semirrígida y 0,15 mm en columna seca de acero galvanizado. El factor de corrección de cada tramo permite ajustar al dato de ficha de su manguera.

Altura de impulsión: cada metro de desnivel suma ρ·g·h ≈ 0,098 bar.

Bifurcaciones, reducciones y accesorios: pérdida local ΔP = K·ρ·v²/2.

Lanzas: Q = K·√P. En las de caudal seleccionable K sale del caudal elegido a su presión nominal; en las automáticas la presión se mantiene en la de regulación entre el caudal mínimo y el máximo; en boquilla lisa Q = 0,646·d²·√P (l/min, mm, bar). Reacción en punta ≈ 0,229·Q·√P (N), valor de chorro directo.

Bomba: la curva presión total–caudal a régimen máximo se interpola de forma monótona y se escala con las leyes de semejanza (Q ∝ n, P ∝ n²). Con «presión fija» la app busca el régimen que da la consigna, como un regulador de presión; con «acelerador» la presión sale de la curva. En bombas combinadas la etapa de alta toma el agua de la salida de la etapa normal. Si el NPSH disponible no llega al necesario, la bomba cavita y la presión cae.

Alimentación: cisterna (altura de agua y pérdidas de válvula), hidrante (curva de la red a partir de presión estática y residual, exponente 1,85, más la manguera de alimentación) o aspiración (altura geométrica, mangotes, alcachofa y altura de velocidad). NPSH disponible con presión atmosférica según altitud y presión de vapor según temperatura.

Qué es dato de fabricante y qué no

• Punto de ficha de cada bomba: tomado de la documentación del fabricante (Ziegler FPN 3000: ficha técnica; Rosenbauer: bombas para vehículo). Las marcadas «A verificar» tienen algún dato que debe comprobar en la ficha de su vehículo.
• Forma de la curva fuera del punto de ficha: forma típica de bomba centrífuga contra incendios (presión a caudal cero ≈1,4 veces la nominal). Para el máximo rigor, introduzca en «Bomba y agua» los puntos de la curva de su vehículo; el cálculo pasa a usar exactamente esa curva.
• NPSH necesario: estimación (5 m en el punto de ficha, variando con Q²). Ajústelo si su fabricante da el dato.
• Lanzas: modelos genéricos por tipo. Para un modelo concreto use «Lanza del fabricante» con el caudal y la presión de su ficha.
• Presiones de trabajo de manguera: valores típicos; compruebe el marcado de sus mangueras.

Límites del modelo

• La manguera plana se calcula con su diámetro nominal. Bajo presión se ensancha algo, así que la pérdida real suele ser ligeramente menor (el resultado queda del lado de la seguridad).
• No se modelan golpes de ariete ni transitorios: es un cálculo en régimen permanente.
• Las curvas de hidrante dependen de la red: mida presión estática y residual en el propio hidrante cuando pueda.

Tabla de pérdidas (bar cada 100 m, agua a 15 °C)