Calculadora de raio hidráulico

O raio hidráulico é uma medida geométrica da eficiência com que uma seção de canal transporta fluido. Ele é definido como a área de escoamento dividida pelo perímetro molhado. Esse perímetro inclui apenas os contornos em contato com o fluido, não a superfície livre da água. Um raio hidráulico maior geralmente significa menos contato com os contornos para a mesma área e, portanto, menor resistência. Apesar do nome, ele normalmente não coincide com um raio físico. Em um canal aberto retangular, a área é a largura do fundo vezes a profundidade, enquanto o perímetro molhado é a largura mais duas vezes a profundidade. Em um canal trapezoidal cujo talude é a distância horizontal por unidade vertical, a área é a profundidade multiplicada pela soma da largura do fundo com o produto do talude pela profundidade. O perímetro inclui o fundo e os dois lados inclinados. Em um tubo circular totalmente cheio, a área é pi vezes o diâmetro ao quadrado dividido por quatro e o perímetro é pi vezes o diâmetro, de modo que o raio hidráulico se reduz a um quarto do diâmetro. O raio hidráulico aparece nas equações de Manning e Chézy para escoamento uniforme em canais abertos e em relações com o diâmetro hidráulico. O diâmetro hidráulico é quatro vezes o raio hidráulico; assim, em um tubo circular cheio, ele coincide com o diâmetro físico. Em tubos parcialmente cheios e dutos não circulares, a geometria molhada precisa ser avaliada para a profundidade real. A opção circular desta calculadora representa um tubo totalmente cheio, não um canal circular parcialmente preenchido. Dimensões precisas são importantes porque a profundidade altera área e perímetro e pode afetar bastante a vazão prevista. Use dimensões perpendiculares ao fluxo e mantenha a mesma unidade de comprimento em todas as entradas. O raio numérico terá essa unidade, embora os rótulos usem metros. Cursos d'água naturais e canais irregulares podem ser divididos em subseções ou avaliados por coordenadas de levantamento, mas formas idealizadas podem não representar bermas, vegetação, planícies de inundação compostas, sedimentos ou obstáculos locais. Esta calculadora fornece os valores geométricos necessários à análise posterior; ela não calcula velocidade nem vazão por si só. Para estimá-las, combine raio hidráulico e área de escoamento com a declividade do canal e um coeficiente de rugosidade adequado. Verifique se a equação e a rugosidade escolhidas se aplicam ao regime e ao revestimento reais. Em projetos, confira também borda livre, velocidade de erosão, transições, escoamento não uniforme e incerteza do nível d'água levantado.