Fricción de tubería en distintos materiales y superficies

En la práctica, las superficies de las paredes de las tuberías siempre tienen una cierta rugosidad. La rugosidad de la superficie se crea, por un lado, en el proceso de producción y, por otro, por los depósitos y/o la corrosión durante el funcionamiento. El material de la tubería tiene también una influencia decisiva en la rugosidad.

En el flujo laminar, la rugosidad de la tubería tiene muy poca influencia en la pérdida de carga porque los fluidos en el área de la capa límite poseen velocidades de flujo muy reducidas o en algunos casos no se mueven.

En el flujo turbulento, sin embargo, resulta decisivo si el espesor δ de la capa límite laminar se extiende por encima de las irregularidades de la superficie de la tubería k y las cubre. En este caso, se habla de tuberías lisas hidráulicamente y la rugosidad no influye en la pérdida de carga. Cuando las rugosidades de la superficie de la tubería se extienden muy por encima de la capa límite laminar, el efecto de alisado de la capa límite se pierde. En este caso, se habla de tuberías rugosas hidráulicamente y la rugosidad tiene una influencia importante en la pérdida de carga.

Tuberías lisas hidráulicamente

La capa límite laminar es lo suficientemente gruesa para cubrir las irregularidades de la superficie de la tubería. El flujo en tuberías turbulento puede fluir sin obstáculos.

Tuberías en zona de transición

Dependiendo de la condición de flujo y de la naturaleza de la tubería, en la práctica se suelen producir formas mixtas. Cuando la capa límite laminar es considerablemente gruesa, pero las irregularidades no están completamente cubiertas, se habla de tuberías en zona de transición.

Tuberías rugosas hidráulicamente

La capa límite laminar no es lo suficientemente gruesa para cubrir las irregularidades de la superficie de la tubería.