Ingeniería Hidráulica

Cálculo de flujos en canales abiertos y tuberías

1. Ecuación de Manning

La ecuación de Manning es una fórmula empírica que estima la velocidad promedio de un líquido que fluye en un conducto que no está completamente cerrado, es decir, flujo en canal abierto.



[GRÁFICO REQUERIDO]
Perfil transversal de un canal trapezoidal mostrando el área mojada y el perímetro mojado.

1.1 Fórmula de la Velocidad

$$ v = \frac{1}{n} R_h^{2/3} S^{1/2} $$

Donde:

  • $v$: Velocidad media ($m/s$).
  • $n$: Coeficiente de rugosidad de Manning.
  • $R_h$: Radio hidráulico ($A/P$).
  • $S$: Pendiente de la línea de energía ($m/m$).

1.2 Cálculo del Caudal

El caudal ($Q$) se obtiene multiplicando la velocidad por el área de la sección transversal ($A$):

$$ Q = A \cdot v = \frac{A}{n} R_h^{2/3} S^{1/2} $$


[GRÁFICO REQUERIDO]
Tabla de coeficientes de Manning para diferentes materiales (concreto, tierra, pastos).

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