Este documento presenta varios problemas y soluciones relacionados con el cálculo de factores de fricción y rugosidades en tuberías para flujos multifásicos. Incluye tablas y diagramas sobre los factores de fricción para diferentes materiales de tubería y números de Reynolds. También presenta correlaciones comúnmente usadas para calcular flujos multifásicos en tuberías horizontales, inclinadas y verticales.

1. Flujo Multifasico en Tuberías
Diagramas
de interés ilustrativo práctico en la
comprensión de la materia
Ingeniería Petrolera
Marzo 2013
Problema 1
Determinese las rugosidades absoluta y relativa y el factor de rozamiento para flujo en
turbulencia total, en una tubería de hierro fundido de 250 mm de diámetro interior
Solución
La rugosidad absoluta () = 0.26 mm, la rugosidad relativa (/d) = 0.001, el factor de
fricción para flujo en régimen de turbulencia total (f) = 0.0196
Problema 2
Determinese las rugosidades absoluta y relativa y el factor de rozamiento para flujo en
turbulencia total, en una tubería de hierro galvanizado de 1500 mm de diámetro interior
Solución
La rugosidad absoluta () = 0.15 mm, la rugosidad relativa (/d) = 0.0001, el factor de
fricción para flujo en régimen de turbulencia total (f) = 0.012
Laminar
Turbulento

2. Problema 3
Determinese el factor de fricción para una tubería de hierro fundido de 250 mm (10 in)
de diámetro interno, para un número de Reynolds de 30 000.
Solución
la rugosidad relativa (/d) = 0.001. Entonces el factor de fricción es (f) = 0.026
Laminar
Turbulento
Rugosidad relativa de los
materiales de las tuberías
Y
factor de fricción para flujo en
régimen de turbulencia total
 en mm
Laminar
Turbulento

3. Problema 4
Determinese las rugosidades absoluta y relativa y el factor de rozamiento para flujo en
turbulencia total, en una tubería de hierro fundido de 10 in de diámetro interior
Solución
La rugosidad absoluta () = 0.00085 ft, la rugosidad relativa (/d) = 0.001, el factor de
fricción para flujo en régimen de turbulencia total (f) = 0.0196
Laminar
Turbulento
Rugosidad relativa de los
materiales de las tuberías
Y
factor de fricción para
flujo en régimen de
turbulencia total
 en ft
L. F. Moody, “Friction Factors for Pipe
Flow”; Transactions of the American
Society of Mechanical Engineers,
(ASME)
Volume 66, November, 1944; pp. 671 a 678. Laminar
Turbulento

4. Problema 5
Determinese el factor de fricción para una tubería de hierro fundido de 250 mm (10 in)
de diámetro interno, para un número de Reynolds de 30 000.
Solución
la rugosidad relativa (/d) = 0.001. Entonces el factor de fricción es (f) = 0.026
Laminar
Turbulento
Factores de fricción para cualquier tipo de tubería comercial
Laminar
Turbulento

5. Problema 6
Determinese el factor de fricción para una tubería de hierro fundido de 12 in, Cédula
40, y su diámetro interno en “in” para un flujo con número de Reynolds de 300 000.
Solución
El diámetro es de 12 “in” y el factor de fricción es (f) = 0.016.
El diagrama inferior se refiere a tuberías de acero según ANSI 36.10 y BS1600 e
indica los diámetros interiores de estas tuberías para diferentes números de cédula.
L. F. Moody, “Friction Factors for Pipe Flow”; Transactions of the American Society of Mechanical Engineers,
(ASME) Volume 66, November, 1944; pp. 671 a 678.
Laminar
Turbulento
Factores de fricción para tubería comercial de acero limpias
Laminar
Turbulento

6. Factores de fricción para tubería comercial de acero limpias
Laminar
Turbulento
Laminar
Turbulento

7. Laminar
Turbulento
Problema
Para una tubería estandar de 20 m de largo, circula agua a 20°C, a razón de 200 lt/min
(50 gal/min). Hallar el número de Reynolds y el factor de fricción.
Diámetro interno del tubo es de 2 in.
Solución
Laminar
Turbulento

8. Laminar
Turbulento
Tarea 1
Ejercicio.
Para un tubería de acero de 4 in, cédula 40, fluye a 90°C con razón de 1590 litros por
minuto.
Hallar: El caudal en kilogramos por hora, el número de Reynolds y el factor de
fricción.
Laminar
Turbulento

9. 3.- Correlaciones para flujo multifásico
Flujo horizontal o inclinadas
a) Bertuzzi, Ted y Prettman
b) Beggs & Brill
c) Duckler y colaboradores
d) Eaton, Andrews y Knowles
Flujo Vertical
a) Hagerdon y Brown
b) Duns & Rows
c) Orkizewzski
d) Beggs & Brill
e) Ansari
f) Gould y Tek
g) Poettman y Carpenter
h) Baxendell y Thomas
i) Farcher y Brown