Calculadora de Área Molhada, Perímetro Molhado e Raio Hidráulico - Canal Trapezoidal
Calcular Área Molhada, Perímetro Molhado e Raio Hidráulico - Canal Trapezoidal
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Conceitos específicos dos canais hidráulicos
Área Molhada: Quando dizemos "área da secção transversal do canal" ou "área molhada", estamos nos referindo exclusivamente à água contida no canal.
Para canais trapezoidais, ou seja, que possuem geometria semelhante a um trapézio, a fórmula para o cálculo da área molhada é:
\[A = \left(b + m \cdot \ h\right) \cdot h \]Onde
A é a área molhada do canal de perfil trapezoidal em m2;
b é a largura do fundo do canal (largura do rasto) em metros;
h é a altura uniforme do escoamento em metros;
m é o declive dos taludes em metros.
Perímetro Molhado: Quando dizemos "perímetro molhado", estamos nos referindo exclusivamente ao perímetro em corte transversal do canal que está em contato com a água transportada.
Para canais trapezoidais, ou seja, que possuem geometria semelhante a um trapézio, a fórmula para o cálculo do perímetro molhado é:
\[P = b + 2 \cdot h \cdot \sqrt{1 + m^2} \]Onde
P é o perímetro molhado do canal de perfil trapezoidal em metros;
b é a largura do fundo do canal (largura do rasto) em metros;
h é a altura uniforme do escoamento em metros;
m é o declive dos taludes em metros.
O raio hidráulico é uma medida que descreve a eficiência de um canal ou conduto em termos de sua capacidade de escoamento. É definido como a razão entre a área da seção transversal de escoamento (área molhada) e o perímetro da seção transversal que está em contato com o escoamento (perímetro molhado). Em outras palavras, é a razão entre a área molhada e o perímetro molhado.
Para canais trapezoidais, ou seja, que possuem geometria semelhante a um trapézio, a fórmula para o cálculo do raio hidráulico é:
\[R = \frac{A}{P} \]Onde
R é o raio hidráulico do canal trapezoidal em metros;
A é a área molhada do canal de perfil trapezoidal em m2;
P é o perímetro molhado do canal de perfil trapezoidal em metros.
Um raio hidráulico maior indica que o canal ou conduto tem uma maior área de escoamento em relação ao seu perímetro, o que geralmente resulta em maior vazão (quantidade de água que passa por unidade de tempo) e maior velocidade de escoamento.
O raio hidráulico é um parâmetro fundamental no dimensionamento de canais, tubos e outros elementos hidráulicos, pois influencia a resistência ao escoamento e a perda de carga (perda de energia).
Em canais abertos, o raio hidráulico é uma medida da relação entre a área de escoamento e o perímetro molhado, o que afeta a velocidade do fluxo e a capacidade de transporte de sedimentos.