El radio hidráulico es el número geométrico único que usan las fórmulas de flujo en canal abierto y en tuberías — más famosamente la ecuación de Manning — para capturar cómo la forma de una sección transversal afecta la fricción y la capacidad de flujo. Esta calculadora calcula Rh = A/P para las tres formas de canal más comunes, te permite comparar formas lado a lado, y puede trabajar en reversa a partir de un área y perímetro mojado conocidos.
Cómo funciona la Calculadora de Radio Hidráulico
El radio hidráulico es una razón: el área de flujo A dividida entre el perímetro mojado P. Un Rh mayor significa que una sección transversal transporta más área de flujo por cada unidad de contorno que genera fricción — por eso una tubería circular llena (Rh = D/4) y un canal rectangular ancho y poco profundo se comportan de forma muy distinta incluso con la misma área de flujo. Esta calculadora aplica las fórmulas correctas de A y P para secciones transversales rectangulares, circulares llenas y trapezoidales, y luego divide para obtener Rh. Para una tubería llena, ni siquiera se necesita otro cálculo — Rh se reduce algebraicamente a exactamente un cuarto del diámetro.
Entradas y qué significan
El ancho de fondo (b) y la profundidad de flujo (y) describen la huella del canal a nivel del agua; el diámetro (D) se usa solo para el caso de tubería llena. La pendiente lateral (z) aplica a canales trapezoidales y expresa qué tanto recorre la orilla horizontalmente por cada unidad que se eleva verticalmente — un z de 1.5 significa que la orilla recorre 1.5 m hacia el lado por cada 1 m de profundidad. Establecer z en 0 convierte un canal trapezoidal en uno rectangular con resultados idénticos, lo cual es una forma útil de verificar la fórmula del trapezoide contra la más simple del rectángulo.
Límites y casos extremos
Esta calculadora asume un canal o tubería prismático (sección transversal constante), parcial o completamente lleno, sin fondo irregular, vegetación u obstrucciones — los perímetros mojados reales pueden ser mayores cuando el lecho del canal es rugoso o irregular. El caso de tubería circular llena solo aplica cuando la tubería corre 100% llena; una tubería circular parcialmente llena tiene una fórmula de área y perímetro distinta y más compleja que no se cubre aquí. El radio hidráulico en sí no predice la velocidad o capacidad de flujo por sí solo — es una entrada para la ecuación de Manning o Chezy, que también necesita un coeficiente de rugosidad y la pendiente del canal.