Hydraulický průměr

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 17. září 2018; kontroly vyžadují 9 úprav .

Hydraulický (ekvivalentní) průměr - míra účinnosti kanálu při průchodu toku tekutiny, rovná se průměru potrubí, které vytvoří ekvivalentní odpor proti proudění, jako kanál s plochou průřezu \ prouděnía smáčený obvod. Čím menší je hydraulický průměr, tím větší odpor proti průtoku poskytuje kanál (pro stejnou plochu průřezu toku). $A$ $P$

Hledání

Určeno podle vzorce:

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

kde A je plocha průřezu toku tekutiny a P je smáčený obvod (viz níže) průřezu toku.

1) Pro trubku kruhového průřezu, zcela (bez dutin) naplněnou kapalinou, má tento vzorec tvar:

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

To znamená, že pro kruhový průřez je hydraulický průměr roven geometrickému průměru.

2) U kroužku je hydraulický průměr:

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

kde je vnější průměr kroužku, je vnitřní průměr kroužku. $D$ $d$

3) U obdélníkových kanálů je hydraulický průměr určen vzorcem:

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

kde a je úroveň naplnění kanálu a b je šířka kanálu.

Smáčený obvod

Smáčený obvod je délka části hranice kanálu , která se dotýká kapaliny.

Koncepce smáčeného obvodu má velký význam při navrhování kanálů. Průtok vody se rovná součinu plochy průřezu kanálu a rychlosti proudění. Rychlost proudění podle Shezyho vzorce s konstantní plochou průřezu kanálu a hydraulickým sklonem je přímo úměrná druhé odmocnině hydraulického poloměru, tj. nepřímo úměrná druhé odmocnině smáčeného obvodu. Proto se pro danou plochu průřezu snaží minimalizovat smáčený obvod, aby se zvýšila rychlost proudění a následně i spotřeba vody. Průřez kanálu je obvykle rovnoramenný lichoběžník , jehož spodní základna je menší než horní. Smáčený obvod takového kanálu se rovná součtu spodní základny a stran tohoto lichoběžníku . Vezmeme-li v úvahu plochu takového lichoběžníku, jak je uvedena, nachází se minimum smáčeného obvodu v závislosti buď na úhlu sklonu (úhel sousedící s úhlem na spodní základně) při konstantní hloubce (tj. výšce lichoběžník), nebo na hloubku při konstantním úhlu sklonu. V prvním případě bude nejmenší smáčený obvod pod úhlem sklonu 60° [1] .

Hydraulický poloměr

Existuje také koncept "hydraulického poloměru". Navzdory svému názvu se hydraulický průměr nerovná dvěma hydraulickým poloměrům.

Hydraulický poloměr se vypočítá podle vzorce:

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

kde:

A - plocha průřezu (m²)
P - smáčený obvod (m)

Viz také

Darcy-Weisbachův vzorec

Poznámky

↑ Popov G.N. Jak byla a je uplatňována trigonometrie v praxi . - 2. vyd. - Státní vzdělávací a pedagogické nakladatelství, 1931. - S. 73-82. — 88 str. - (Pracovní knihovna v matematice pro školy 2. stupně). Archivovaná kopie (nedostupný odkaz) . Získáno 17. listopadu 2016. Archivováno z originálu 26. června 2013. (neurčitý)

Literatura

Yu I. Dytnersky. Procesy a aparáty chemické technologie. Část 1. Teoretické základy chemicko-technologických procesů. - M .: Chemie, 1995. - 400 s. - 6500 výtisků. — ISBN 5-7245-1006-5 .