Un equipo de profesores del Instituto Tecnológico de Santo Domingo (Intec) desarrolló una fórmula matemática que permite medir con exactitud el factor de fricción o la pérdida de presión que experimenta el agua al atravesar accesorios y piezas especiales como codos, reductores, llaves de paso, difusores de presión, calentadores, válvulas y otros dentro de las tuberías.
La nueva fórmula, creada por los profesores Martín Meléndez Valencia, Javier García Maimó, Deyslen Mariano-Hernández y Miguel Aybar-Mejía, es una herramienta que transforma el estudio y la práctica de la ingeniería hidráulica, al permitir medir con exactitud la pérdida de energía, favoreciendo la toma de decisiones para optimizar los sistemas, reducir los costos y garantizar un suministro eficiente de agua potable.
Hasta el momento, los ingenieros que diseñan edificaciones o técnicos que instalan bombas eléctricas para el agua, asumían un equivalente a 15 o 20% de pérdidas para todos los accesorios o se veían obligados a realizar los cálculos con exactitud utilizando el Diagrama de Moody, que implica hacer un gráfico manual y diferenciado para cada uno de los accesorios, realizando una alta inversión de tiempo.
“Esta fórmula introduce un importante aporte para que los programas de formación en ingeniería puedan utilizar la ecuación y permitir que cálculos que antes se hacían en una o dos horas ahora se realizan en solo minutos y con gran exactitud, sin necesidad de apoyarse en el redondeo”, expuso Meléndez, investigador principal.
La fórmula tiene un nivel de exactitud superior a 99%, el cual fue comprobado por diversos grupos de estudiantes de ingeniería del INTEC mediante diversas prácticas durante todo un año académico. En este tiempo utilizaron los diversos métodos disponibles, validando la efectividad de la nueva fórmula.
Meléndez precisó que la fórmula viabiliza la optimización de los sistemas ya que, al conocer con exactitud las pérdidas, se pueden seleccionar los materiales y las dimensiones de las tuberías de manera adecuada, lo que se traduce en un ahorro de energía y costos. Finalmente, indicó que la fórmula podría integrarse en programas de diseño de ingeniería, como Autocad, Epaned y otros similares, lo que facilitaría ampliamente su uso en la práctica regular.
El docente con más de 20 años de experiencia en el Área de Ingenierías del INTEC apuntó que el desarrollo de la fórmula se tomó un periodo aproximado de dos años, y que se realizó utilizando técnicas avanzadas de análisis de data, simulación computacional e ingeniería inversa. Meléndez dijo que la universidad comenzará a implementarla en sus programas de estudios.
Las pérdidas de energía en las tuberías son inevitables debido a la fricción del agua contra las paredes internas y los diversos accesorios. Estas pérdidas se traducen en una disminución de la presión del agua y del caudal, lo que puede afectar el rendimiento de los sistemas de bombeo y la calidad del servicio.
Los resultados de la investigación que permitieron crear la fórmula fueron publicados en la revista científica “Ingenierías y Aplicaciones” del INTEC.
