Calculadora de vazão em canal aberto

O escoamento em canal aberto é a descarga a superfície livre em canais, bueiros parcialmente cheios, cursos naturais e coletores pluviais. A fórmula SI de Manning, usada no mundo todo para escoamento uniforme, é Q = (1/n) A R elevado a dois terços vezes a raiz de S, com Q em metros cúbicos por segundo quando a área está em metros quadrados, o raio hidráulico em metros, o declive é adimensional e n é a rugosidade de Manning. Esta calculadora aceita esses quatro números e devolve a vazão volumétrica junto com a velocidade média quando a seção não está seca.

O que a equação de Manning calcula na descarga de canal aberto

A equação de Manning é a fórmula empírica de escoamento uniforme que relaciona a velocidade média em um canal aberto ao raio hidráulico, ao declive de energia e a um coeficiente de rugosidade n que cifra a textura do leito e das margens. Em unidades SI a velocidade é V = (1/n) R elevado a dois terços vezes a raiz de S, e a vazão é Q = A V, que se expande para Q = (1/n) A R elevado a dois terços S elevado a um meio.

A área A é a seção de escoamento em metros quadrados. O raio hidráulico R é o quociente dessa área pelo perímetro molhado — o comprimento do contorno sólido-fluido, não a superfície livre — e aqui deve ser fornecido como um comprimento em metros; esta calculadora não recalcula R a partir da geometria. S é o declive de energia adimensional, igual ao declive do leito no escoamento uniforme, escrito como fração, por exemplo 0.001 para um décimo de um por cento.

O n de Manning é um coeficiente de rugosidade positivo: concreto liso costuma ficar perto de 0.012, canais de terra perto de 0.025 e cursos vegetados ou naturais com frequência entre 0.03 e 0.05. A intenção de busca se agrupa em calculadora de vazão em canal aberto, equação de Manning, descarga de canal e metros cúbicos por segundo a partir de A, R, S e n.

Quem já tem uma seção e um declive quer esse produto, não uma ferramenta de tubo que multiplica a área por uma velocidade média conhecida, não um quociente só de raio hidráulico e não uma fórmula de vertedouro. Esta página calcula apenas o produto SI de Manning. Não deriva A nem R de um retângulo ou trapézio nomeado, não converte unidades costumeiras dos EUA em que aparece o fator 1.486, não consulta n em uma tabela de materiais nem resolve escoamento gradualmente variado com um perfil de superfície livre.

Mantenha as unidades SI de ponta a ponta para que a vazão devolvida esteja em metros cúbicos por segundo.

Contrato de entrada, avaliação SI de Manning e comportamento de erro

Área, raio hidráulico e declive devem ser não negativos. Uma seção seca com área zero, um raio hidráulico nulo ou um trecho plano com declive zero produz vazão zero, resultado legítimo de escoamento uniforme. Área, raio ou declive negativos não são um estado físico de canal aberto e são recusados.

A rugosidade deve ser estritamente positiva. Magnitudes acima de 10^{12} são recusadas por ficarem fora da faixa admitida. Os rótulos formula e method identificam a via SI de Manning.

Não há assistente de geometria nem conversão de unidades.

Onde entra um calculador Manning de canal aberto, ferramentas vizinhas e preço

Quem dimensiona irrigação itera a profundidade até o Q de Manning igualar a demanda; este extremo é a avaliação interna assim que área e raio hidráulico saem de um levantamento retangular, trapezoidal ou irregular. Quem modela águas pluviais confere uma estimativa de escoamento uniforme em um bueiro ou valeta revestida antes de abrir um solver completo de Saint-Venant.

Laboratórios didáticos pedem calcular a descarga de um canal retangular à medida que a profundidade muda, combinando A = b y e R = b y / (b + 2 y) com um n e um S dados, e depois confrontar com um aforo de vertedouro ou de canaleta. Testes de software de bibliotecas hidráulicas precisam de um Q SI esperado congelado para que um refactor do módulo de geometria não altere em silêncio o produto de Manning.

Notas de campo que já listam uma seção levantada, uma fita do contorno molhado convertida em R, um declive de leito e um n de manual podem converter esses quatro números em metros cúbicos por segundo sem montar um modelo de bacia. Esta página não é uma ferramenta de vazão em tubo que multiplica a área por uma velocidade média conhecida, nem uma calculadora só de raio hidráulico, nem uma fórmula de vertedouro de crista larga.

Use o formulário do navegador quando quiser uma checagem imediata ao corrigir um exercício ou ao confrontar um cálculo manual do produto de Manning. Os resultados são plenamente determinísticos: entradas idênticas produzem sempre a mesma vazão e as mesmas etiquetas de fórmula e método, sem modelo de linguagem, sem rede de saída e sem dependência do relógio.