Herramienta de cálculo hidráulico
Calcula el caudal con la ecuación de Manning.
La ecuación de Manning es muy útil para el diseño hidráulico porque permite calcular la velocidad media y el caudal en canales abiertos (ríos, acequias, canales de riego) y tuberías parcialmente llenas (alcantarillado). Es una herramienta empírica que relaciona la velocidad del fluido con el radio hidráulico, la pendiente del canal, y un coeficiente de rugosidad: Q = (k/n) · A · R^(2/3) · √S.
Resulta especialmente útil en los siguientes escenarios:
- Flujos a superficie libre: Cuando el agua no fluye a presión y está en contacto directo con la atmósfera, lo que impide usar fórmulas de tuberías cerradas (como Darcy-Weisbach).
- Régimen uniforme y turbulento: Es ideal para calcular la profundidad y velocidad en flujos estables donde la profundidad no cambia a lo largo del tramo (flujo uniforme) y el agua está en contacto con lechos rugosos.
- Estimación en cauces naturales: Es clave para el estudio de inundaciones y la estimación de la elevación de llanuras aluviales en ríos, donde la rugosidad del terreno es variable.
- Diseño de redes de saneamiento y riego: Permite dimensionar alcantarillados pluviales/sanitarios y canales de riego para garantizar que el agua circule sin desbordarse y sin causar erosión.
Cálculo del caudal
Datos de la sección
Solo aplica a sección circular: la corrección de Camp describe cómo cambia n en una tubería parcialmente llena.
Resultados
- Velocidad V
- 1.3053 m/s
- Tirante y
- 0.6 m
- Área A
- 1.44 m²
- Perímetro P
- 3.6633 m
- Radio hidráulico R
- 0.3931 m
- n efectivo
- 0.013
- Froude
- 0.631
- Reynolds
- 5.11e+5
Resumen
La curva muestra el caudal en función del tirante; el punto marca tu condición de operación. La sección ilustra la geometría con el nivel de agua.
Exportar
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Fórmulas y notas
Manning: Q = (k/n) · A · R2/3 · S1/2 (k = 1 en SI, 1.49 en inglés)
Despejes: S = (Q·n / (k·A·R2/3))2 ; n = k·A·R2/3·S1/2 / Q
Reynolds: Re = ρ·V·R / μ (turbulento si Re > 12,500)
Froude: Fr = V / √(g·Dh), Dh = A / T
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Cálculo hidráulico de referencia: verifica el coeficiente n, la geometría y la pendiente aplicables a tu caso.