Diametru hidraulic

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 17 septembrie 2018; verificările necesită 9 modificări .

Diametrul hidraulic (echivalent) - o măsură a eficacității canalului în trecerea fluxului de fluid, este egal cu diametrul conductei, care va crea o rezistență echivalentă la curgere, ca un canal cu o zonă de secțiune transversală de \ u200b\u200bdebitulși un perimetru umezit. Cu cât diametrul hidraulic este mai mic, cu atât este mai mare rezistența la curgere a canalului (pentru aceeași secțiune transversală a curgerii). $A$ $P$

Găsirea

Determinat prin formula:

D_{\Gamma}={\frac {4A}{P)}

unde A este aria secțiunii transversale a fluxului de fluid și P este perimetrul umezit (a se vedea mai jos) al secțiunii transversale a curgerii.

1) Pentru o țeavă cu secțiune transversală circulară , complet (fără goluri) umplută cu lichid, această formulă ia forma:

D_{\Gamma }={\frac {4{\frac {\pi D^{2}}{4}}}{\pi D}}=D

Adică, pentru o secțiune circulară, diametrul hidraulic este egal cu diametrul geometric.

2) Pentru un inel, diametrul hidraulic este:

D_{\Gamma}={\frac {4\cdot 0{,}25\pi (D^{2}-d^{2})}{\pi (D+d)))=Dd

unde este diametrul exterior al inelului, este diametrul interior al inelului. $D$ $d$

3) Pentru canalele dreptunghiulare , diametrul hidraulic este determinat de formula:

D_{\Gamma}={\frac {2ab}{(a+b))}

unde a este nivelul de umplere a canalului și b este lățimea canalului.

Perimetrul umezit

Perimetrul umezit este lungimea părții limitei canalului care atinge lichidul.

Conceptul de perimetru umed este de mare importanță în proiectarea canalului. Debitul de apă este egal cu produsul dintre aria secțiunii transversale a canalului și viteza curgerii. Viteza curgerii, conform formulei Shezy , cu o zonă constantă a secțiunii transversale a canalului și o pantă hidraulică , este direct proporțională cu rădăcina pătrată a razei hidraulice, adică invers proporțională cu rădăcina pătrată a perimetrului umezit. Prin urmare, pentru o anumită zonă de secțiune transversală, ei încearcă să minimizeze perimetrul umezit pentru a crește viteza de curgere și, în consecință, consumul de apă. Secțiunea transversală a canalului este de obicei un trapez isoscel , cu baza inferioară mai mică decât cea superioară. Perimetrul umezit al unui astfel de canal este egal cu suma bazei inferioare și a laturilor acestui trapez . Luând în considerare aria unui astfel de trapez așa cum este dată, minimul perimetrului umezit se găsește în funcție fie de unghiul de pantă (unghiul adiacent unghiului de la baza inferioară) la o adâncime constantă (adică de înălțimea trapez), sau pe adâncime la un unghi de pantă constant. În primul caz, cel mai mic perimetru umezit va fi la un unghi de înclinare de 60° [1] .

Raza hidraulică

Există și conceptul de „rază hidraulică”. În ciuda numelui său, diametrul hidraulic nu este egal cu două raze hidraulice.

Raza hidraulică se calculează cu formula:

R_{h}={\frac {A}{P)}

Unde:

A - aria secțiunii transversale (m²)
P - perimetrul umezit (m)

Vezi și

Formula Darcy-Weisbach

Note

↑ Popov G.N. Cum a fost și se aplică trigonometria în practică . - Ed. a II-a. - Editura educaţională şi pedagogică de stat, 1931. - S. 73-82. — 88 p. - (Biblioteca de lucru la matematică pentru școlile etapei a II-a). Copie arhivată (link indisponibil) . Consultat la 17 noiembrie 2016. Arhivat din original pe 26 iunie 2013. (nedefinit)

Literatură

Yu. I. Dytnersky. Procese si aparate de tehnologie chimica. Partea 1. Bazele teoretice ale proceselor tehnologice chimice. - M . : Chimie, 1995. - 400 p. - 6500 de exemplare. — ISBN 5-7245-1006-5 .