Cuando la corriente ocurre a números de Reynolds mayores de 4000, los valores de “f” en la ecuación de Darcy-Weisbach, varían con la rugosidad, la viscosidad y la densidad. La corriente turbulenta se divide en tres grupos: en tubos lisos, relativamente rugosos a velocidades grandes, y en la zona de transición comprendida entre las dos primeras mencionadas.
En la corriente de tubos muy lisos, los valores de “f” varían con R. Se puede observar que nunca llega a convertirse en una recta horizontal, lo cual demuestra que las propiedades de los líquidos influyen sobre la corriente en todo el intervalo de números de Reynolds. Los tubos de vidrio y los de metal estirado con superficie muy lisa se encuentran en esta categoría.
En la figura se ilustra la corriente en tuberías rugosas a valores grandes de R por medio de la zona situada arriba y a la derecha de la línea de trazos, llamada zona de turbulencia completamente establecida o plena. En esta zona, las curvas “f” se vuelven horizontales, demostrando así que la corriente es completamente independiente de las propiedades de los líquidos. La tercera categoría de corriente turbulenta se presenta cuando los valores de “f” se encuentran en la zona comprendida entre la curva para tuberías lisas y la línea de trazos (Fig.). La corriente en los tubos comerciales se produce generalmente dentro de esta categoría. En esta zona, las curvas de “f” para los diversos valores de la rugosidad relativa se separan en puntos sucesivos de aquellas para tuberías lisas y se vuelven horizontales cuando entran en la zona de turbulencia plena.
Todas estas curvas presentadas en la figura fueron presentadas por Moody. Por lo que la figura es conocida como el Diagrama de Moody, con el cual conocido el número de Reynolds y la rugosidad equivalente podemos encontrar el correspondiente factor de rozamiento. Sin embargo si no se conoce el número de Reynolds, teniendo de incógnitas el gasto o el diámetro, el factor de rozamiento se obtiene por aproximaciones sucesivas.
Coeficientes de rugosidad para algunos materiales
DIAGRAMA DE MOODY
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