Гидравлический диаметр

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Гидравлический диаметр — мера эффективности русла в пропускании потока жидкости. Чем меньше гидравлический диаметр, тем бо́льшее сопротивление потоку оказывает русло (при одинаковой площади поперечного сечения потока).

Определяется по формуле:

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

где A — площадь поперечного сечения потока жидкости и P — смоченный периметр (см. ниже) поперечного сечения потока.

Для трубы круглого поперечного сечения, полностью (без пустот) заполненной жидкостью, эта формула принимает вид:

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

То есть, для круглого сечения гидравлический диаметр равен геометрическому диаметру.

Для кольца гидравлический диаметр равен:

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

где  D  — наружный диаметр кольца,  d  — внутренний диаметр кольца.

Для каналов прямоугольного сечения гидравлический диаметр определяют по формуле:

 D_\Gamma = \frac {4 a b} {2 (a + b)}

где a - уровень заполнения канала и b — ширина канала.

Смоченный периметр[править | править вики-текст]

Пояснение понятия «смоченный периметр».

Смоченный периметр — длина части границы канала, касающейся жидкости.

Гидравлический радиус[править | править вики-текст]

Существует также понятие «гидравлический радиус». Несмотря на своё название, гидравлический диаметр не равен двум гидравлическим радиусам.

Гидравлический радиус вычисляется по формуле:

R_h = \frac{A}{P},

где:

  • A — площадь поперечного сечения (м²)
  • P — смоченный периметр (м)

См. также[править | править вики-текст]