Calculadora de Caudal de Descarga por un Orificio — Online y Gratis

¿Qué es Orificio de Descarga?

El teorema de Torricelli establece que la velocidad teórica de salida de un líquido por un orificio, bajo una carga h, es la misma que alcanzaría un cuerpo en caída libre desde esa misma altura: √(2gh). Es un resultado elegante, pero la práctica se aparta un poco de esa idealización.

El chorro real que sale de un orificio se contrae ligeramente después de pasar por la abertura (un fenómeno llamado vena contracta), y además pierde algo de energía por fricción contra los bordes del orificio. El coeficiente de descarga Cd agrupa ambos efectos en un solo número, casi siempre entre 0.60 y 0.65 para un orificio de bordes agudos. ¿Por qué no usar directamente la fórmula teórica? Porque sin ese ajuste, el caudal calculado sobreestimaría el caudal real en un 35% a 40%, un error demasiado grande para cualquier diseño práctico.

Este mismo principio, con distintos coeficientes de descarga, es la base del diseño de válvulas, boquillas y muchos dispositivos de medición de caudal.

Fórmulas utilizadas

Donde Cd es el coeficiente de descarga, adimensional, que depende de la forma del orificio (típicamente 0.60 a 0.65 para bordes agudos), A es el área transversal del orificio (m2), g es la aceleración de la gravedad (9.81 m/s²) y h es la carga hidráulica, medida desde la superficie libre del agua hasta el centro del orificio (m). El resultado Q es el caudal de descarga en m³/s, válido para un orificio completamente sumergido y descargando a la atmósfera.

Ejemplo resuelto paso a paso

¿Cuándo usar esta calculadora?

Se usa para dimensionar orificios de vaciado de tanques y piscinas, verificar el caudal de una válvula de fondo o un desagüe de emergencia, y en el diseño de estructuras de aforo basadas en orificios calibrados. También es un cálculo de referencia para entender el tiempo que tarda un tanque en vaciarse, aunque para ese caso la carga h disminuye con el tiempo y el cálculo completo requiere integrar el caudal a lo largo del vaciado. ¿Necesitas medir un caudal pequeño y constante en vez de vaciar un tanque? Considera también el vertedero triangular, que suele ser más preciso para ese propósito.

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