EL NÚMERO DE FROUDE

En 2002, mientras investigaba el tema de Hitos de la Hidrología, noté que el Dr. V. T. Chow había mencionado el número de Froude en su libro,1 pero que sorprendentemente no indicaba nada acerca del origen de tan importante concepto. El número de Froude, sin duda un principio fundamental de la hidráulica de canales, se define como la relación entre la velocidad media del flujo uniforme (Manning o Chezy) y la celeridad relativa de las ondas pequeñas, es decir, las ondas dinámicas de Lagrange.

Tratando de contar la historia del modo más veraz posible, consulté varios libros y descubrí que Froude no había desarrollado el número que lleva su nombre. Además de esto, el trabajo más importante de Froude, publicado en 1861, no se trataba específicamente de la hidráulica de canales, sino de la estabilidad hidrodinámica de barcos.

Entre 1863 y 1867, Froude demostró que la similitud entre modelo y prototipo sólo era posible cuando la velocidad V del barco era proporcional a la raíz cuadrada de su eslora L. Froude llamó a este concepto la "Ley de Comparación":

V = k L1/2

La constante de proporcionalidad k [con dimensiones L1/2 T -1] es el número que debe ser el mismo en el modelo y prototipo.

Sin embargo, las contribuciones de Froude fueron de tal importancia que él era muy respetado por sus contemporáneos. Con el fin de honrar su memoria, aparentemente sus discípulos le atribuyeron el concepto que ahora lleva su nombre. Este concepto establece que la velocidad media V del flujo es proporcional a la celeridad relativa de las ondas dinámicas, siendo el número adimensional de Froude la constante de proporcionalidad:

V = F (gD) 1/2


 1 Chow, V. T. (1959). "Open-channel hydraulics," McGraw-Hill, New York.
 

Vertedor de salto de ski, en la presa Tocantins, en Pará, Brasil.

Vertedor de salto de ski, en la presa Tocantins, en Pará, Brasil.