Calcule a velocidade de fluxo.
Os cálculos de vazão em tubulações convertem entre vazão volumétrica, velocidade média e seção transversal para análises de engenharia que incluem dimensionamento de bombas, projeto sanitário, irrigação e planejamento de dutos de HVAC. Esta ferramenta informa a vazão em GPM, lpm e m³/h, e permite verificar se um determinado diâmetro nominal conduz o volume necessário dentro do envelope de velocidade segura de 5–8 ft/s para serviço de água.
A vazão volumétrica Q é igual à área da seção transversal A multiplicada pela velocidade média v: Q = A × v. Para tubulação circular A = π × D² / 4. A conversão de unidades é a fonte de erro mais comum: 1 GPM = 3,785 lpm = 0,227 m³/h, e 1 ft/s = 0,3048 m/s. A calculadora trata a conversão de tamanho nominal (NPS) para diâmetro interno usando as dimensões Schedule 40 da ASME B36.10, pois o tamanho nominal e o DI real diferem em até 30% para bitolas pequenas. As faixas de velocidade segura dependem do serviço: 3–8 ft/s para linhas de sucção de água, 4–10 ft/s para descarga, abaixo de 4 ft/s para sucção hidráulica para evitar cavitação, 60–120 ft/s para gás e 1–3 m/s para fluidos sanitários. Superar essas faixas eleva a perda de carga como v² e pode causar erosão, golpe de aríete ou ruído.
Um projetista de planta alimentar verificando que um tubo sanitário de 50 mm conduz 200 lpm à velocidade necessária de 1,7 m/s calcula a velocidade média em segundos e confirma que a linha atende à janela de limpeza sanitária de 1,5–2,0 m/s para ciclos CIP.
Um engenheiro hidráulico dimensionando a linha de sucção de uma bomba de 100 GPM seleciona tubulação Schedule 40 de 2 polegadas e confirma que a velocidade é 9,5 ft/s — acima da regra de 5 ft/s — e então redimensiona para furo de 2,5 polegadas para que a sucção fique abaixo do limiar de cavitação.
Um empreiteiro de irrigação distribuindo 30 GPM por um ramal de 1,25 polegada verifica que a velocidade fica abaixo de 5 ft/s ao longo do trecho para que a perda de carga atenda ao orçamento de altura para a zona de aspersores mais longa.
Para água: 3–8 ft/s na sucção, 4–10 ft/s na descarga. Para óleo hidráulico: abaixo de 4 ft/s na sucção para evitar cavitação, 10–15 ft/s nas linhas de pressão, 20–25 ft/s no retorno.
Sim. Schedule 40 e Schedule 80 têm diâmetros internos diferentes para o mesmo tamanho nominal — Schedule 80 tem parede mais espessa, portanto o mesmo NPS conduz menos vazão à mesma velocidade.
1 GPM americano = 3,785 lpm = 0,227 m³/h. 1 m³/h = 4,403 GPM = 16,667 lpm. Sempre confirme se a fonte usa galões americanos ou imperiais; a diferença é de 20%.