Calculadora C A F rápida y gratis para convertir entre unidades CAF con precisión técnica y uso profesional.
Este artículo ofrece fórmulas, tablas responsivas, ejemplos prácticos, referencias normativas y herramientas aplicables al CAF.
Conversor rápido Celsius ↔ Fahrenheit (C a F)
Convierte temperaturas entre grados Celsius (°C) y Fahrenheit (°F). Útil en ingeniería, climatización, ciencia y conversiones cotidianas.
• Fahrenheit a Celsius: C = (F - 32) × 5/9
• Porcentaje relativo (opcional): % = (C - Cref) / (100 - 0) × 100 — interpreta la fracción respecto a 0–100 °C.
Variables: C = temperatura en grados Celsius; F = temperatura en grados Fahrenheit; Cref = referencia en °C.
Valores típicos / referencias reales
| Descripción | C (°C) | F (°F) |
|---|---|---|
| Punto de congelación del agua | 0 | 32 |
| Temperatura ambiente típica | 20 | 68 |
| Temperatura corporal humana | 37 | 98.6 |
| Punto de ebullición del agua (al nivel del mar) | 100 | 212 |
| Ejemplo: -40 (igual en ambas escalas) | -40 | -40 |
Preguntas frecuentes
Definición técnica y alcance de "C A F"
En este texto, "C A F" se refiere a coeficientes de ajuste de flujo aplicables en ingeniería de fluidos y sistemas eléctricos según contexto. El término CAF puede significar: coeficiente de aforo, corrección de aire/flujo, o coeficiente de ajuste de fibra en telecomunicaciones. Se describen transformaciones numéricas, conversión de unidades, y fórmulas requeridas para cálculo riguroso y verificable en entornos industriales y normativos.
Objetivo y usabilidad de la calculadora
Proveer una herramienta conceptual y metodológica para convertir, calcular y validar CAF en proyectos técnicos.
Dirigido a ingenieros, técnicos y responsables de proyecto que requieran resultados trazables y conformes a normas.
Variables fundamentales y notación usada
- CAF — Coeficiente de ajuste o conversión (adimensional o con unidad específica según aplicación).
- Q — Caudal volumétrico (m³/s, L/s).
- V — Velocidad del fluido (m/s).
- A — Área de sección transversal (m²).
- ρ — Densidad del fluido (kg/m³).
- μ — Viscosidad dinámica (Pa·s).
- Re — Número de Reynolds (adimensional).
- ΔP — Pérdida de presión (Pa).
- L — Longitud de conducto (m).
- D — Diámetro hidráulico (m).
- k — Coeficiente de rugosidad relativa (m).
Fórmulas fundamentales para convertir y calcular CAF
A continuación se presentan las fórmulas necesarias para determinar CAF en los casos más comunes: conversión directa, ajuste por densidad, ajuste por temperatura y corrección por rugosidad y pérdidas.
Conversión básica entre unidades de caudal y CAF
Relación entre caudal, velocidad y área:
Q = V × A
Donde: Q (m³/s), V (m/s), A (m²).
Si se define CAF como factor de conversión entre caudales medidos bajo condiciones distintas:
CAF = Q_ref / Q_meas
Donde Q_ref es caudal de referencia (condiciones estándar) y Q_meas es caudal medido en campo.
Ajuste por densidad y temperatura (gases y líquidos)
Para gases, usando ley de gases ideales y condiciones de referencia:
Q_std = Q_meas × (P_meas / P_std) × (T_std / T_meas)
CAF_density = Q_std / Q_meas = (P_meas / P_std) × (T_std / T_meas)
Variables: P (Pa), T (K). P_std y T_std son presión y temperatura estándar definidas por norma aplicable.
Corrección por viscosidad y pérdidas (regímenes laminar y turbulento)
Número de Reynolds:
Re = (ρ × V × D) / μ
Factor de fricción f (aproximado por Colebrook-White para flujo turbulento):
1/√f = -2·log10( (k/(3.7·D)) + (2.51/(Re·√f)) )
Para cálculo directo se puede usar la aproximación de Swamee-Jain (turbulento, Re > 5000):
f = 0.25 / [ log10( (k/(3.7·D)) + (5.74/(Re^0.9)) ) ]^2
Pérdida de presión por fricción (ecuación de Darcy-Weisbach):
ΔP = f × (L/D) × (ρ × V² / 2)
CAF_pressure = función de ΔP_ref/ΔP_meas cuando CAF ajusta por pérdidas específicas.
Conversión entre unidades de área y diámetro
Si A es conocida y se necesita diámetro equivalente:
D = √(4·A/π)
Y la relación inversa A = π·D²/4.
Conversión entre unidades de flujo volumétrico y másicas
Flujo másico ṁ y flujo volumétrico Q:
ṁ = ρ × Q
CAF_mass = ṁ_ref / ṁ_meas = (ρ_ref·Q_ref)/(ρ_meas·Q_meas)
Ajustes por compresibilidad (gases) — factor Z y corrección real
Caudal real para gas real considerando factor de compresibilidad Z:
Q_real = Q_ideal × (Z_ref/Z_meas) × (P_meas/P_std) × (T_std/T_meas)
CAF_compressibility = (Z_ref/Z_meas) × (P_meas/P_std) × (T_std/T_meas)
Z se puede obtener mediante tablas termodinámicas o ecuaciones de estado (e.g., Peng-Robinson).
Explicación de variables y valores típicos
- Q (m³/s): caudales típicos en tuberías industriales: 0.001–10 m³/s.
- V (m/s): velocidades seguras para líquidos en tubería 0.3–3.0 m/s; para gases 5–30 m/s según normas.
- A (m²): áreas correspondientes a diámetros desde 0.01 m a 1 m.
- ρ (kg/m³): agua 998–1000 kg/m³; aire 1.2 kg/m³ (a 1 atm y 20 °C).
- μ (Pa·s): agua ~0.001; aire ~1.8×10^-5.
- k (m): rugosidad absoluta típica: acero liso 4.6×10^-5 m; PVC 1.5×10^-6 m; concreto 1×10^-3 m.
- P_std: 101325 Pa; T_std: 273.15+15=288.15 K o según norma aplicable.
Tablas extensas con valores comunes de CAF y parámetros relacionados
Las tablas ofrecen rangos y factores CAF para condiciones típicas en tuberías y ductos. Son responsivas y adaptables a distintos tamaños de pantalla.
Tabla de conversión entre unidades de caudal.
Implementación visual de fórmulas y presentación (solo marcado y estilos)
Las fórmulas se deben mostrar de forma clara. A continuación se presentan bloques de fórmulas con leyenda y descripción de cada símbolo para su incorporación en interfaces.
Ejemplos del mundo real — caso 1: ajuste por densidad en medición de gas
Contexto: Medición de caudal de gas natural con caudalímetro A donde las condiciones de medición difieren de condiciones estándar.
Datos: Q_meas = 0.5 m³/s, P_meas = 90000 Pa, T_meas = 300 K. P_std = 101325 Pa, T_std = 288.15 K.
Pasos y cálculo:
- Calcular CAF_density = (P_meas / P_std) × (T_std / T_meas).
- Insertar valores: CAF_density = (90000 / 101325) × (288.15 / 300).
- CAF_density ≈ 0.8885 × 0.9605 = 0.8536.
- Q_std = Q_meas × CAF_density = 0.5 × 0.8536 = 0.4268 m³/s.
Interpretación: El caudal estándar corregido es 0.4268 m³/s. Este CAF refleja menor densidad efectiva y necesidad de ajuste para certificación.
Ejemplos del mundo real — caso 2: cálculo de pérdidas y CAF en tubería
Contexto: Sistema de agua industrial con tubería de acero D = 0.1 m, L = 50 m, Q = 0.02 m³/s. Fluido: agua a 20 °C (ρ = 998 kg/m³, μ = 0.001 Pa·s). Rugosidad k = 4.6×10^-5 m.
Objetivo: determinar ΔP y comparar con referencia para generar CAF_pressure.
Desarrollo:
- Calcular velocidad V = Q / A. A = π·D²/4 = π·(0.1²)/4 = 0.00785398 m².
- V = 0.02 / 0.00785398 = 2.547 m/s.
- Re = (ρ·V·D)/μ = (998 × 2.547 × 0.1)/0.001 = 254,150 (flujo turbulento).
- Usar Swamee-Jain para f: f = 0.25 / [ log10( (k/(3.7·D)) + (5.74/(Re^0.9)) ) ]^2.
- Calcular términos: k/(3.7·D) = 4.6e-5/(3.7·0.1) = 1.243e-4. Re^0.9 ≈ 254150^0.9 ≈ 66,900; 5.74/Re^0.9 ≈ 8.58e-5. Suma ≈ 2.101e-4. log10(...) ≈ -3.677. Denominador ≈ (-3.677)^2 = 13.53. f ≈ 0.25/13.53 = 0.01848.
- Calcular ΔP = f × (L/D) × (ρ × V² / 2) = 0.01848 × (50/0.1) × (998 × 2.547² / 2).
- Primero ρ×V²/2 = 998×(6.487)/2 = 998×3.2435 = 3237.0 Pa.
- L/D = 500. Entonces ΔP ≈ 0.01848 × 500 × 3237.0 = 0.01848 × 1,618,500 = 29,906 Pa ≈ 29.9 kPa.
- Si ΔP_ref (diseño) = 25 kPa, entonces CAF_pressure = ΔP_ref / ΔP_meas = 25/29.906 = 0.836.
Resultado: la pérdida actual excede el diseño; el CAF_pressure de 0.836 indica necesidad de acción (aumentar diámetro, reducir rugosidad o ajustar flujo).
Verificación, tolerancias y trazabilidad
Para validación, se recomienda documentar mediciones con incertidumbre metrológica, usar calibración rastreable a patrones nacionales, y aplicar correcciones basadas en normas técnicas. Las tolerancias de CAF deben definirse en especificaciones de proyecto (típicamente ±2–5% para sistemas hidráulicos controlados).
Registro: guardar condiciones de medición (P, T, humedad, instrumentos y fecha) para auditoría y replicabilidad.
Normas y referencias recomendadas
Para procedimientos y factores referenciados usar las siguientes normas y guías técnicas según aplicabilidad:
- IEC 60034 (cuando CAF aplica a máquinas y flujo en sistemas rotodinámicos).
- IEEE Std. 242 (Usos en sistemas eléctricos y correcciones asociadas).
- NEC (National Electrical Code) y normas locales para sistemas eléctricos vinculados a medición y control.
- RETIE (regulaciones eléctricas locales en Colombia) para instalaciones que requieran certificación nacional.
- ISO 5167 (medición de caudal mediante dispositivos de presión diferencial: toberas, discos, etc.).
- ASME y AWWA para redes de agua y criterios de diseño hidráulico.
Buenas prácticas de implementación y UX de la calculadora
Interfaz: permitir entrada de condiciones (P, T, Q, D, k, μ) con unidades seleccionables y mostrar CAF calculado con desglose de pasos.
Accesibilidad: etiquetas claras, roles ARIA en tablas y bloques de fórmulas, contraste adecuado y presentación responsiva para móviles y escritorio.
Ampliación técnica y consideraciones avanzadas
Efectos transitorios: para pulsos o régimen no estacionario, usar análisis temporal y considerar inercia del fluido y compresibilidad con ecuaciones de ondas de presión.
Modelado numérico: CFD para determinar CAF locales en geometrías complejas y validar supuestos de rugosidad y perfiles de velocidad.
Casos adicionales y ampliación de ejemplos
Caso 3 (compacto): medición en colector con múltiples ramas—sumar caudales corregidos por CAF individuales y verificar continuidad de masa.
Caso 4 (compacto): calibración de medidor de gas con estándar primario y aplicación de CAF de compresibilidad mediante Peng-Robinson para Z.
Recursos externos y enlaces de autoridad
- ISO 5167: Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices — Organización Internacional de Normalización.
- ASME B31.3 — Process Piping (referencia para diseño de tuberías).
- Publicaciones IEEE Xplore para medición de flujos y control en sistemas eléctricos.
- Documentos técnicos de AWWA sobre diseño de redes y pérdidas por fricción.
Consideraciones finales prácticas
La implementación de una calculadora CAF debe priorizar trazabilidad, unidades claras, y documentación de calibraciones.
Para uso contractual, adjunte certificados de calibración y referencias normativas aplicables al proyecto.