Hydraulický průměr
Hydraulický průměrDh{\ displaystyle D_ {h}} a hydraulický poloměrRh{\ displaystyle R_ {h}} se běžně používají pro výpočet toků v potrubí , je hydraulické vedení nebo kanálu . Pomocí tohoto konkrétního průměru lze provádět výpočty podobné výpočtům kruhové trubky. Tyto dvě velikosti jsou z hlediska délky homogenní.
Hydraulický poloměr je používán v Hazen-Williams rovnice nebo určit Chezy koeficient (s vzorce Chezy nebo to Bazin ). Používá se zejména pro volné povrchové proudění, to znamená v neplných potrubích (jako jsou stoky) nebo v kanálech .
Hydraulický průměr
Definice:
Dh=4NAP{\ displaystyle D_ {h} = {\ frac {4A} {P}}}
Kde A je oblast průchozí části trubky a P je navlhčený obvod této části.
Například pro trubku kruhového průřezu o průměru D najdeme:
Dh=4πD24πD=D{\ displaystyle D_ {h} = {\ frac {4 {\ frac {\ pi D ^ {2}} {4}}} {\ pi D}} = D}
Pro trubku čtvercového průřezu strany a získáme:
Dh=4na24na=na{\ displaystyle D_ {h} = {\ frac {4 \, a ^ {2}} {4 \, a}} = a}
Hydraulický poloměr
Hydraulický poloměr je také definován jako poměr navlhčené oblasti (průřez kapaliny) k navlhčenému obvodu (obvod trubky ve styku s kapalinou).
NA{\ displaystyle A}P{\ displaystyle P}Rh=NAP{\ displaystyle R_ {h} = {\ frac {A} {P}}}
Hydraulický poloměr je čtvrtina hydraulického průměru, zatímco poloměr je polovina průměru.
U kruhového průřezu (obvykle: potrubí pod zatížením) má hydraulický poloměr polovinu geometrického poloměru :
Rh{\ displaystyle R_ {h}}r{\ displaystyle r}Rh=πr22πr=r2{\ displaystyle R_ {h} = {\ frac {\ pi r ^ {2}} {2 \ pi r}} = {\ frac {r} {2}}}
Geometrie kanálu
Následující tabulka uvádí vzorce geometrických prvků pro pět různých typů sekcí kanálu. Některé přírodní vodní toky mají poměrně nepravidelný geometrický tvar, lze je však přiblížit lichoběžníkovými nebo parabolickými úseky.
|
|
|
|
|
|
---|
Šířka, B{\ displaystyle B}
|
b{\ displaystyle b}
|
b+2×mh{\ displaystyle b + 2 \ krát mh}
|
2×mh{\ displaystyle 2 \ krát mh}
|
(hříchθ2)⋅D{\ displaystyle (\ sin {\ frac {\ theta} {2}}) \ cdot {} D}
nebo
2h⋅(D-h){\ displaystyle 2 {\ sqrt {h \ cdot {} (Dh)}}}
|
32Sh{\ displaystyle {\ frac {3} {2}} {\ frac {S} {h}}}
|
Plocha, S{\ displaystyle S}
|
b×h{\ displaystyle b \ krát h}
|
(b+mh)⋅h{\ displaystyle (b + mh) \ cdot {} h}
|
m×h2{\ displaystyle m \ krát h ^ {2}}
|
18(θ-hříchθ)⋅D2{\ displaystyle {\ frac {1} {8}} (\ theta - \ sin {\ theta}) \ cdot {} D ^ {2}}
|
23Bh{\ displaystyle {\ frac {2} {3}} Bh}
|
Mokrý obvod ,P{\ displaystyle P}
|
b+2h{\ displaystyle b + 2h}
|
b+2⋅h⋅1+m2{\ displaystyle b + 2 \ cdot {} h \ cdot {} {\ sqrt {1 + m ^ {2}}}}
|
2h⋅1+m2{\ displaystyle 2h \ cdot {} {\ sqrt {1 + m ^ {2}}}}
|
12θ⋅D{\ displaystyle {\ frac {1} {2}} \ theta \ cdot {} D}
|
B+83h2B{\ displaystyle B + {\ frac {8} {3}} {\ frac {h ^ {2}} {B}}} |
Hydraulický poloměr, Rh{\ displaystyle R_ {h}}
|
bhb+2h{\ displaystyle {\ frac {bh} {b + 2h}}}
|
(b+mh)⋅hb+2h⋅1+m2{\ displaystyle {\ frac {(b + mh) \ cdot {} h} {b + 2h \ cdot {} {\ sqrt {1 + m ^ {2}}}}}}
|
mh2⋅1+m2{\ displaystyle {\ frac {mh} {2 \ cdot {} {\ sqrt {1 + m ^ {2}}}}}}
|
14[1-hříchθθ]D{\ displaystyle {\ frac {1} {4}} \ vlevo [1 - {\ frac {\ sin \ theta} {\ theta}} \ vpravo] D}
|
2B2h3B2+8h2{\ displaystyle {\ frac {2B ^ {2} h} {3B ^ {2} + 8h ^ {2}}}} |
Hydraulická hloubka, Dh{\ displaystyle D_ {h}}
|
h{\ displaystyle h}
|
(b+mh)hb+2×mh{\ displaystyle {\ frac {(b + mh) h} {b + 2 \ krát mh}}}
|
12h{\ displaystyle {\ frac {1} {2}} h}
|
[θ-hříchθθ]D{\ displaystyle \ left [{\ frac {\ theta - \ sin \ theta} {\ theta}} \ doprava] D}
|
23h{\ displaystyle {\ frac {2} {3}} h}
|
Úhel kruhového segmentu ,θ{\ displaystyle \ theta}
|
|
|
|
θ=2arccos(D2-hD2){\ displaystyle \ theta = 2 \ arccos \ left ({\ frac {{\ frac {D} {2}} - h} {\ frac {D} {2}}} \ vpravo)}
|
|
Reference
-
Forma potrubí Saint-Gobain , výpis z formy Pont-à-Mousson
-
WH Graf , Fluviální hydraulika: Tokové a transportní jevy v kanálech jednoduché geometrie , sv. 16, Lausanne, Švýcarsko, Presses Polytechnique et Universitaires Romandes,2000, 2 nd ed. , 609 s. ( ISBN 2-88074-442-3 ) , s. 7
-
Platí pro , s . Ano0<ξ<1{\ displaystyle 0 <\ xi <1}ξ=4hb{\ displaystyle \ scriptstyle \ xi = {\ frac {4h} {b}}}ξ>1:P=(B2)[1+ξ2+1ξlne(ξ+1+ξ2)]{\ displaystyle \ scriptstyle \ xi> 1: P = \ left ({\ frac {B} {2}} \ right) \ left [{\ sqrt {1+ \ xi ^ {2}}} + {\ frac { 1} {\ xi}} ln \ left (\ xi + {\ sqrt {1+ \ xi ^ {2}}} \ right) \ right]}
- Jacques Faisandier, hydraulických a pneumatických mechanismů , 8 th edition, Dunod, Paris, 1999 ( ISBN 2100499483 )
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">