Ejemplo preestablecido
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Entrada
Cálculo directo (V, Q)
Resultado
| Área de sección transversal A [m²] | — |
|---|---|
| Perímetro mojado P [m] | — |
| Radio hidráulico R [m] | — |
| Profundidad hidráulica Dm=A/T [m] | — |
| Número de Froude P. [-] | — |
| Régimen de flujo | — |
| Profundidad estimada del agua y [m] | — |
| Información de repetición | — |
Vista transversal (esquema)
Muestra la forma de la sección transversal según el valor de entrada.
Gráfico
Mostrar un gráfico con entrada válida.
Fórmula y procedimiento de cálculo.
R = A / P
V = (1/n) × R^(2/3) × S^(1/2)
Q = A × V
Se calculan el área de flujo A, el perímetro mojado P y el ancho superficial T para secciones rectangulares, trapezoidales y circulares parcialmente llenas. La profundidad se resuelve por bisección con intervalo y la pendiente mediante una expresión analítica.
En el límite de sección llena y=D, Q y V se pueden evaluar con la ecuación de Manning, pero no se definen la profundidad hidráulica ni un número de Froude de superficie libre.
Preguntas frecuentes
¿Qué indica el número de Froude Fr?
Fr compara los efectos de la inercia y la gravedad. Fr<1 corresponde a flujo subcrítico, Fr≈1 a flujo crítico y Fr>1 a flujo supercrítico.
¿Qué significa la pendiente S?
S es el gradiente de energía de la ecuación de Manning. En esta estimación educativa se usa la pendiente del fondo como aproximación cuando se supone flujo uniforme.
¿Qué coeficiente de rugosidad de Manning n debo usar?
Elige n en una fuente apropiada para el material, la vegetación, la irregularidad, el trazado y el mantenimiento del canal. Los preajustes son ejemplos de referencia, no valores de diseño.
¿Puedo usar el resultado de la sección circular para una tubería a presión?
No. Esta calculadora modela flujo en canal abierto con superficie libre; no modela una tubería llena a presión.
¿Por qué una sección circular parcialmente llena puede tener dos profundidades para un mismo caudal?
El caudal de Manning de una sección circular alcanza un máximo antes de llenarse por completo y luego disminuye ligeramente hacia y=D. Entre el caudal a sección llena y el máximo, un Q objetivo tiene una profundidad menor y otra mayor. La calculadora selecciona la menor y también muestra la alternativa mayor.
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