Fundamento tericoSe considera que el flujo uniforme tiene las siguientes caractersticas principales:1. La profundidad, el rea mojada, la velocidad y el caudal en cada seccin del canal son constantes.

2. La lnea de energa, la superficie del agua y el fondo del canal son paralelos, es decir, sus pendientes son todas iguales Sf= Sw= So= S, donde Sfes la pendiente de la lnea de energa, Swes la pendiente del agua y Soes la pendiente del fondo del canal.Cuando el flujo ocurre en un canal abierto, el agua encuentra resistencia a medida que fluye aguas abajo. Esta resistencia por lo general es contrarrestada por las componentes de las fuerzas gravitacionales que actan sobre el cuerpo de agua en la direccin del movimiento (figura 1). Un flujo uniforme se alcanzar si la resistencia se equilibra con las fuerzas gravitacionales. La profundidad del flujo uniforme se conoce comoprofundidad normal.http://www.academia.edu/6879608/FLUJO_UNIFORME.

Figura 1. Consideraciones para la ecuacin de ChzyLa mayor parte de las ecuaciones prcticas de flujo uniforme pueden expresarse en la forma V= C RXSY, donde V es la velocidad media; R es el radio hidrulico; S es la pendiente de la lnea de energa; X y Y son exponentes; y C es un factor de resistencia al flujo, el cual vara con la velocidad media, el radio hidrulico, la rugosidad del canal, la viscosidad y muchos otros factores.Se han desarrollado y publicado una gran cantidad de ecuaciones prcticas de flujo uniforme. Las ecuaciones mejor conocidas y ms ampliamente utilizadas son las ecuaciones de Chzy y de Manning.

La ecuacin de ChzyEn 1769 el ingeniero francs Antoine Chzy desarrolla probablemente la primera ecuacin de flujo uniforme, la famosa ecuacin de Chzy, que a menudo se expresa como

donde V es la velocidad media, R es el radio hidrulico, S es la pendiente de la lnea de energa y C es un factor de la resistencia al flujo, conocido como C de Chzy.La ecuacin de Chzy puede deducirse matemticamente a partir de dos suposiciones. La primera suposicin fue hecha por Chzy. sta establece que la fuerza que resiste el flujo por unidad de rea del lecho de la corriente es proporcional al cuadrado de la velocidad, es decir, esta fuerza es igual a KV2, donde K es una constante de proporcionalidad. La superficie de contacto del flujo con el lecho de la corriente es igual al producto del permetro mojado y la longitud del tramo del canal o PL (figura 1). Entonces la fuerza total que resiste al flujo es igual a KV2PL.La segunda suposicin es el principio bsico de flujo uniforme, el cual se cree que fue establecido por primera vez por Brahms en 1754. sta establece que en el flujo uniforme la componente efectiva de la fuerza gravitacional que causa el flujo debe ser igual a la fuerza total de resistencia. La componente efectiva de la fuerza gravitacional (figura 1) es paralela al fondo del canal e igual a wALsen=wALS, donde w es el peso unitario del agua, A es el rea mojada,es el ngulo de la pendiente y S es la pendiente del canal. Entonces, wALS=KV2PL; como A/P=R, y si el radicalse reemplaza por un factor C, la ecuacin anterior se reduce a la ecuacin de Chzy o.

La ecuacin de ManningEn 1889 el ingeniero irlands Robert Manning present una ecuacin, la cual modific ms adelante hasta llegar a su conocida forma actual

donde V es la velocidad media, R es el radio hidrulico, S es la pendiente de la lnea de energa y n es el coeficiente de rugosidad, especficamente conocido como n de Manning. Esta ecuacin fue desarrollada a partir de siete ecuaciones diferentes, basada en los datos experimentales de Bazin y adems verificada mediante 170 observaciones. Debido a la simplicidad de su forma y los resultados satisfactorios que arroja en aplicaciones prcticas, la ecuacin de Manning se ha convertido en la ms utilizada de todas las ecuaciones de flujo uniforme para clculos en canales abiertos.La ecuacin de Hazen-WilliamsLa frmula de Hazen-Williams, tambin denominada ecuacin de Hazen-Williams, se utiliza particularmente para determinar la velocidad delaguaentuberascirculares llenas, es decir, que trabajan apresin.V= 0,3549 *C* (D)0,63*J0,54Donde: V = Velocidad media del agua en el tubo en [m/s]. C = Coeficiente que depende de larugosidaddeltubo. 90 para tubos deacerosoldado. 100 para tubos dehierro fundido. 128 para tubos defibrocemento. D = Dimetro en [m]. (Nota: D/4 = Radio hidrulico de una tubera trabajando a seccin llena) J =Prdida de carga[m/m].Esta ecuacin se limita por usarse solamente para agua como fluido de estudio, mientras que encuentra ventaja por slo asociar su coeficiente a la rugosidad relativa de la tubera que lo conduce o, lo que es lo mismo, al material de la tubera y el tiempo que este lleva de uso.La ecuacin de Darcy-WeisbachLa ecuacin de Darcy-Weisbach es una ecuacin ampliamente usada enhidrulica. Permite el clculo de laprdida de cargadebida a lafriccindentro unatubera.La ecuacin fue inicialmente una variante de laecuacin de Prony, desarrollada por el francsHenry Darcy, de Dijon. En1845fue refinada porJulius Weisbach, deSajonia, hasta la forma en que se conoce actualmente:

dondehfes la prdida de carga debida a la friccin, calculada a partir de la friccin(trmino este conocido como factor de friccin de Darcy o coeficiente de rozamiento), la relacin entre la longitud y el dimetro de la tuberaL/D, la velocidad del flujov, y la aceleracin debida a la gravedadg,que es constante.El factor de friccinvara de acuerdo con los parmetros de la tubera y la velocidad del flujo, y puede ser conocido con una gran exactitud dentro de ciertos regmenes de flujo. Sin embargo, los datos acerca de su variacin con la velocidad eran inicialmente desconocidos, por lo que esta ecuacin fue inicialmente superada en muchos casos por laecuacin emprica de Prony.Aos ms tarde se evit su uso en diversos casos especiales en favor de otras ecuaciones empricas, principalmente laecuacin de Hazen-Williams, ecuaciones que, en la mayora de los casos, eran significativamente ms fciles de calcular. No obstante, desde la llegada de las calculadoras la facilidad de clculo no es mayor problema, por lo que la ecuacin de Darcy-Weisbach es la preferida.La ecuacin deColebrook-WhiteFrmula usada en hidrulica para el clculo del factor de friccin de Darcytambin conocido como coeficiente de rozamiento. Se trata del mismo factorque aparece en laecuacin de Darcy-Weisbach.La expresin de la frmula de Colebrook-White es la siguiente:

DondeReeselnmero de Reynolds,k/Dla rugosidad relativa yel factor de friccin.El campo de aplicacin de esta frmula se encuentra en la zona de transicin de flujo laminar a flujo turbulento y flujo turbulento. Para la obtencin dees necesario el uso de mtodos iterativos.