Calculadora del Número de Froude (Régimen en Canales Abiertos)
Número de Froude de un flujo en un canal, río o aliviadero a partir de la velocidad y el calado, con la indicación de si es subcrítico o supercrítico y el calado crítico.
Resultados
La línea discontinua marca el valor que ha escrito.
Qué hace esta herramienta
El número de Froude compara la velocidad del flujo con la velocidad √(g·h) a la que viaja una onda pequeña sobre agua de ese calado. Por debajo de 1 el flujo es subcrítico (lento y profundo, y las ondulaciones se propagan aguas arriba); por encima de 1 es supercrítico (rápido y poco profundo, y las ondulaciones son arrastradas aguas abajo). Cerca de 1 la superficie es inestable y se forman ondas. El resalto hidráulico es lo que ocurre cuando un flujo supercrítico pasa a subcrítico, como al pie de un aliviadero. En un canal no rectangular use el calado hidráulico (área ÷ ancho en superficie).
Fórmula
Fr = v ÷ √(g × h) · Fr < 1 subcritical, Fr = 1 critical, Fr > 1 supercritical · specific energy E = h + v² ÷ 2g
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
v | Velocidad | m/s |
h | Profundidad | m |
FR | Número de Froude | — |
CL | Régimen del flujo | — |
CW | Velocidad de una onda pequeña en la superficie | m/s |
SE | Energía específica del flujo | m |
YC | Calado crítico (canal rectangular, mismo caudal por metro de ancho) | m |
Ejemplo resuelto
- Velocidad2 m/s
- Profundidad1 m
- Número de Froude0,639
- Régimen del flujoSubcrítico (lento y profundo): las perturbaciones se propagan aguas arriba
- Velocidad de una onda pequeña en la superficie3,13 m/s
- Energía específica del flujo1,204 m
- Calado crítico (canal rectangular, mismo caudal por metro de ancho)0,742 m
Limitaciones
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.