Gradiente Hidraulico

Radio hidráulico

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Saltar a: navegación, búsqueda

El radio hidráulico, es un parámetro importante en el dimensionado de canales, tubos y otros componentes de las obras hidráulicas, generalmente es representado por la letra R, y expresado en m es la relación entre:

• El área mojada (A, en m²).

• El perímetro mojado (P, en m).

Es decir:

Contenido

[ocultar]

• 1 Calculo según la sección del canal

o 1.1 Canales de sección rectangular

o 1.2 Canales de sección triangular

o 1.3 Canales de sección trapezoidal

o 1.4 Canales de sección circular

o 1.5 Canales de secciones especiales

o 1.6 Canales de sección irregular

• 2 Usos del radio hidráulico

• 3 Véase también

• 4 Referencias

[editar] Calculo según la sección del canal

Las expresiones que permiten su cálculo son función de la forma geométrica de la sección transversal del canal.

En la siguiente tabla se resumen las secciones más utilizadas con las unidades del sistema internacional.

[editar] Canales de sección rectangular

• Área mojada:

• Perímetro mojado:

Donde:

• L = ancho de la base del canal (en m).

• h = altura del nivel del líquido dentro de la sección rectangular.

[editar] Canales de sección triangular

• Área mojada:

• Perímetro mojado:

Donde: siendo: el ángulo del talud con la vertical.

[editar] Canales de sección trapezoidal

• Área mojada:

• Perímetro mojado:

[editar] Canales de sección circular

• Área mojada: ; o expresando el ángulo en radianes :

• Perímetro mojado: ; o igualmente

Donde: r = radio de la sección circular (en m); la sección mojada limitada por la cuerda c, que sostiene el ángulo al centro Φ medido en grados sexagesimales. [ cuando se expresa en radianes]

• Y por tanto Radio hidraulico: ; o igualmente

El calado que proporciona el radio hidráulico máximo (lo que significa caudal máximo a igualdad de otras variables) corresponde al valor de que hace mínima la expresión . Esta ecuación es una ecuación trascendente, con varios mínimos, que se pueden obtener resolviendo otra ecuación trascendente, la . La primera solución de esta ecuación (que es la que vale para obtener el ángulo y el calado buscados), obtenida por métodos numéricos, es rad, y . Por tanto,

El Radio hidraulico máximo de una conducción circular es :

En el caso particular de las conducciones circulares trabajando con sección plena, es decir en presión, el radio hidráulico en función del diámetro es:

; es decir :

De lo anterior se deduce

...