Calculadora de raio hidráulico de canais

Esta calculadora aplica diretamente essa relação e retorna o raio na unidade linear implícita nas medidas. Informe a área em unidades quadradas e a parte do contorno em contato com o líquido em unidades lineares compatíveis. O cálculo é determinístico, atende condutos abertos ou fechados e rejeita perímetro molhado zero ou negativo, pois a divisão não representaria uma seção hidráulica válida.

Determine corretamente a seção ocupada pelo escoamento

O raio hidráulico começa pela área ocupada pelo líquido, que nem sempre corresponde a toda a área geométrica do canal. Em um tubo circular parcialmente cheio, por exemplo, inclua em flow_area somente o segmento preenchido. Em um canal retangular aberto e regular, multiplique a profundidade da água pela largura. Mantenha unidades coerentes: metros quadrados com metros, pés quadrados com pés ou centímetros quadrados com centímetros. A calculadora não converte unidades porque a divisão de comprimento ao quadrado por comprimento já resulta em comprimento. Área de escoamento zero é aceita e produz raio zero; área negativa é recusada por não ter significado físico. Se um levantamento ou modelo fornecer a área efetiva, use esse valor diretamente em vez de reconstruir uma forma nominal. Dessa maneira, o resultado permanece associado à seção hidráulica real e não inclui por engano o espaço seco acima da superfície da água.

Meça apenas o perímetro molhado

O perímetro molhado é o comprimento do limite sólido em contato direto com o líquido na seção escolhida. Em um canal retangular aberto, ele corresponde à largura do fundo mais duas vezes a profundidade; a superfície livre fica de fora, pois não toca o revestimento. Em um tubo circular cheio, toda a circunferência interna está molhada. Canais naturais irregulares podem exigir um perfil levantado, aproximado pela soma de pequenos segmentos submersos. Exclua os trechos acima da linha d’água e use a unidade linear correspondente à unidade de área. A calculadora retorna erro quando wetted_perimeter é zero ou negativo. Denominador zero torna a razão indefinida, enquanto comprimento negativo não tem significado físico. Essa validação também identifica cedo erros comuns, como campo ausente convertido em zero ou convenção de sinal destinada a coordenadas aplicada indevidamente a comprimentos.

Interprete o raio hidráulico calculado

A fórmula é R = A/P, em que R é o raio hidráulico, A é a área transversal do escoamento e P é o perímetro molhado. Área em metros quadrados e perímetro em metros produzem metros; pés quadrados divididos por pés produzem pés. O raio hidráulico geralmente não é igual à profundidade nem a um raio geométrico literal. Ele expressa quanta área de escoamento existe por unidade de contato com o limite e, por isso, aparece em relações de resistência e escoamento em canais abertos, como a equação de Manning. Um valor maior indica mais área por unidade de contorno molhado, mantidas as demais condições. Compare valores somente quando geometria, rugosidade e unidades forem compatíveis. Em um tubo circular cheio, o raio hidráulico equivale a um quarto do diâmetro, o que oferece uma verificação independente. Em canais retangulares abertos, a profundidade altera área e perímetro; portanto, recalcule a razão. Guarde os valores de entrada retornados para tornar revisões inequívocas.