Hydraulisk diameter

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 17 september 2018; kontroller kräver 9 redigeringar .

Hydraulisk (ekvivalent) diameter - ett mått på effektiviteten av kanalen för att passera vätskeflödet, är lika med diametern på röret, vilket kommer att skapa ett ekvivalent motstånd mot flöde, som en kanal med en tvärsnittsarea på \ u200b\u200bflödetoch en blöt omkrets. Ju mindre hydraulisk diameter, desto större motstånd mot flöde tillhandahålls av kanalen (för samma tvärsnittsarea av flödet). $A$ $P$

Hittar

Bestäms av formeln:

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

där A är vätskeflödets tvärsnittsarea och P är den våta omkretsen (se nedan) av flödestvärsnittet.

1) För ett rör med cirkulärt tvärsnitt, helt (utan tomrum) fyllt med vätska, har denna formel formen:

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

Det vill säga för en cirkulär sektion är den hydrauliska diametern lika med den geometriska diametern.

2) För en ring är den hydrauliska diametern:

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

där är ringens ytterdiameter, är ringens innerdiameter. $D$ $d$

3) För rektangulära kanaler bestäms den hydrauliska diametern av formeln:

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

där a är kanalfyllningsnivån och b är kanalbredden.

Fuktad omkrets

Den blöta omkretsen är längden på den del av kanalgränsen som berör vätskan.

Konceptet med den fuktade omkretsen är av stor betydelse vid kanaldesign. Vattenflödet är lika med produkten av kanalens tvärsnittsarea och flödeshastigheten. Flödeshastigheten, enligt Shezy-formeln , med en konstant kanaltvärsnittsarea och hydraulisk lutning , är direkt proportionell mot kvadratroten av den hydrauliska radien, det vill säga omvänt proportionell mot kvadratroten av den våta omkretsen. Därför försöker de för en given tvärsnittsarea att minimera den vätta omkretsen för att öka flödeshastigheten och följaktligen vattenförbrukningen. Tvärsnittet av kanalen är vanligtvis en isosceles trapets , med dess nedre bas mindre än dess övre. Den fuktade omkretsen av en sådan kanal är lika med summan av den nedre basen och sidorna av denna trapets . Med tanke på arean av en sådan trapets som given, hittas minimum av den våta omkretsen beroende på antingen lutningsvinkeln (vinkeln intill vinkeln vid den nedre basen) vid ett konstant djup (det vill säga höjden på trapets), eller på djupet i en konstant lutningsvinkel. I det första fallet kommer den minsta fuktade omkretsen att ha en lutningsvinkel på 60° [1] .

Hydraulisk radie

Det finns också begreppet "hydraulisk radie". Trots sitt namn är den hydrauliska diametern inte lika med två hydrauliska radier.

Den hydrauliska radien beräknas med formeln:

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

var:

A - tvärsnittsarea (m²)
P - fuktad omkrets (m)

Se även

Darcy-Weisbach formel

Anteckningar

↑ Popov G.N. Hur trigonometri har varit och tillämpas i praktiken . - 2:a uppl. - Statens pedagogiska och pedagogiska förlag, 1931. - S. 73-82. — 88 sid. - (Arbetsbibliotek i matematik för skolor på andra stadiet). Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 17 november 2016. Arkiverad från originalet 26 juni 2013. (obestämd)

Litteratur

Yu. I. Dytnersky. Processer och apparater inom kemisk teknik. Del 1. Teoretiska grunder för kemiska tekniska processer. - M . : Chemistry, 1995. - 400 sid. - 6500 exemplar. — ISBN 5-7245-1006-5 .