Desarrollo de un software para el diseño hidráulico de canales abiertos mediante Matlab R2025b - Huamanga - Ayacucho - 2025

Abstract

La investigación llevada a cabo, se planteó como objetivo principal desarrollar un software especializado en el entorno Matlab R2025b para automatizar el cálculo de los parámetros hidráulicos y geométricos en canales abiertos de sección prismática. El diseño hidráulico de canales que, comúnmente, se ha realizado mediante métodos manuales e iterativos que invierten una mayor cantidad de tiempo y son propensos a cometer errores de precisión. Ante esta problemática en busca de una solución, se desarrolló el software denominado Canaly utilizando el entorno App Designer incorporada en Matlab, utilizando algoritmos numéricos basados en métodos iterativos abiertos avanzados como, la Secante y el Algoritmo de Brent, el procedimiento metodológico adoptado en esta investigación se caracteriza por ser aplicada y tecnológica, con un enfoque cuantitativo y una investigación no experimental, orientado a la implementación de algoritmos numéricos para la solución de problemas prácticos. El software calcula el tirante normal, tirante crítico, área, perímetro mojado, radio hidráulico y energía específica para cinco secciones fundamentales: rectangular, trapezoidal, triangular, parabólica y circular. Con el fin de corroborar la confiabilidad del software desarrollado, se aplicaron pruebas de validación mediante la inserción de casos, comparando los resultados obtenidos por el software Canaly frente al software HCanales v3.1. Los resultados de la validación demostraron una fiabilidad del 99.9%, con errores relativos despreciables (inferiores al 0.001), confirmando que la programación mediante Matlab no solo reduce el tiempo de cálculo, sino que posee una precisión técnica confiable, moderna para los profesionales y estudiantes de ingeniería en la región de Ayacucho.