Desarrollo y validación de una aplicación informática para el cálculo de pérdida de carga en conductos de ventilación

Las pérdidas de carga en conductos de ventilación representan un estudio fundamental a la hora de diseñar una red de conductos. En efecto, saber calcularlas con precisión permite hacer ahorros económicos y optimizar el tamaño del sistema.
El proyecto trata de crear una aplicación que permita calcular automáticamente las pérdidas de carga en un conducto dado, que puede incluir los elementos siguientes: tramos rectos, transformaciones, ramales, codos, accesorios (compuertas de regulación, rejillas), entradas normales, salidas abruptas. La aplicación es desarrollada con Visual Basic, herramienta de programación de Microsoft Excel.
De forma general, se usan tres métodos para llevar a cabo un cálculo de pérdida de carga: el método del cálculo de mecánica de medios continuos con la fórmula de Darcy-Weisbach, el método del coeficiente de pérdida de carga dinámica que multiplica la presión dinámica del fluido por un coeficiente que se obtiene para la mayoría de los casos de tablas de guías de HVAC, y finalmente el método de la pérdida de carga que es función de la velocidad del aire que atraviesa el elemento.
Para validar los cálculos de realizan la aplicación, se comparan a los datos obtenidos por una aplicación similar. En efecto, la empresa patrocinadora del proyecto ya utiliza una aplicación para llevar a cabo cálculos de pérdida de carga, pero se ha considerado su sustitución por una versión actualizada, siendo la aplicación actualmente en uso de 1994.

Pressure drops in ventilation ducts represent a fundamental study in the design of HVAC systems. Indeed, to know to calculate them accurately allows economic savings and the optimization of the size of the duct network.
The project aims to create an application that permits to calculate the pressure loss in ducts compounded of the followings items: straight duct, transformations, wyes and tees, elbows, accessories such as dampers and ventilation grilles, normal entries and abrupt exits. The application is developed using Visual Basic, which is the programming tool of Microsoft Excel.
In order to carry out a calculation of pressure drop, three methods are used depending on the available literature: the method of the calculation of fluids mechanics that uses continuum mechanics’ equations such as the Darcy-Weisbach’s formula, the method of the singular pressure loss which multiplies the dynamic pressure of the fluid with a coefficient that for the majority comes from HVAC guides, and the methods that links directly the pressure loss to velocity of the fluid.
To validate the results that are generated by the application, a comparison is carry out with the results obtained from a similar application. Indeed, the company that endorses the project already uses an application to carry out such calculations, but it has been considered to replace it with an updated and upgraded version, since the application currently in use dates from 1994.