Raio hidráulico canal trapezoidal

Projetistas de canais abertos e estudantes de engenharia civil precisam das propriedades geométricas de uma seção trapezoidal antes de aplicar Manning, Chezy ou escoamento crítico. Croquis de talude e folga costumam errar a área e o perímetro molhado quando o talude aparece como z para um em vez de um ângulo. Esta calculadora de raio hidráulico de canal trapezoidal aceita a largura do fundo, a profundidade de escoamento e a razão horizontal-vertical do talude, e devolve a área de escoamento, a largura na superfície livre, o perímetro molhado, o raio hidráulico R igual a A sobre P e a profundidade hidráulica A sobre T nas mesmas unidades de comprimento que você usou. Talude zero recupera o canal retangular sem outra ferramenta.

Fórmulas de canal aberto trapezoidal para área, perímetro e R

Um canal aberto trapezoidal tem leito plano de largura b, margens quase retas com talude lateral constante e superfície livre a profundidade vertical y. O talude se expressa como z para um: z unidades horizontais de margem por cada unidade vertical de profundidade. A largura na superfície livre fica então T igual a b mais dois z y, porque cada margem contribui com projeção horizontal z vezes y.

A área de escoamento —seção transversal da água— é a média da largura do leito e da largura superior vezes a profundidade, o que se reduz a A igual a y vezes parêntese b mais z y. O perímetro molhado é o comprimento do contorno sólido em contato com a água: o leito mais as duas faces inclinadas. Cada face tem comprimento y vezes a raiz quadrada de um mais z ao quadrado, de modo que P igual a b mais dois y vezes esse fator de inclinação.

O raio hidráulico R define-se como A dividido por P; é o comprimento característico que aparece em fórmulas de resistência como a de Manning e a de Darcy–Weisbach em canais abertos. A profundidade hidráulica D igual a A sobre T entra no número de Froude e em verificações de escoamento crítico. Quando z é zero as margens são verticais, T colapsa para b, A vira b y, P vira b mais dois y, e R vira b y sobre b mais dois y — a seção retangular clássica.

Todas as saídas compartilham a mesma família de unidades de comprimento das entradas; converta pés para metros você mesmo se precisar de coeficientes SI.

Quando este cálculo de seção poupa seu tempo

Projetistas de drenagem e irrigação dimensionam valas e canais de terra com templates trapezoidais; acertar A, P e R é o primeiro passo antes da equação de Manning para profundidade normal ou capacidade. Planilhas municipais de águas pluviais que misturam trechos retangulares e trapezoidais precisam de um oráculo determinístico para que um talude de um e meio para um não vire bug de ângulo em graus. Cursos universitários de canais abertos e geradores de prova precisam do caso trapezoidal e do limite retangular sem manter dois caminhos de código.

Apps de campo de topografia podem aceitar largura de leito medida, profundidade em mira e talude de projeto e devolver o raio hidráulico para calibrar rugosidade. Entrada inválida não é cobrada. Mantenha requisições pequenas, fixe nos testes os campos de área e raio arredondados, e você obtém geometria de seção reproduzível para plugins CAD civis, corretores LMS e edge workers sem montar um suite hidráulico completo.