Гідравлічний радіус - студопедія

У гідравлічних розрахунках для характеристики розмірів і форми поперечного перерізу потоку вводять поняття про живому перетині і його елементах: змоченим периметрі і гідравлічному радіусі.

Живим сеченіемназивается поверхню в межах потоку, проведена нормально до ліній струму.

Для круглого трубопроводу, коли все поперечний переріз заповнений рідиною, живим перетин є площа кола: (рис.3.6).

Мал. 3.6. елементи потоку

Змоченим періметромназивают ту частину периметра живого перетину, по якій рідина стикається зі стінками трубопроводу (рис.3.6). Змочений периметр зазвичай позначають грецькою (хі). Для круглої труби повністю заповненою рідиною змочений периметр дорівнює довжині кола:

.

Гідравлічним радіусом називають відношення живого перетину до змоченій периметру, тобто величину

.

Ця величина характеризує питому, тобто що припадає на одиницю довжини змоченого периметра, площа живого перетину. Легко зробити висновок, що потік з найбільшим гідравлічним радіусом при інших рівних умовах має мінімальну силу тертя, прикладену до змоченої поверхні.

Для круглих труб, повністю заповнених рідиною, гідравлічний радіус дорівнює чверті діаметра:

.

Введення гідравлічного радіусу як характерного розміру дозволяє порівнювати по критерію подібності (Re) потоки з різними формами живого перетину.

Розглянуті основні поняття дозволяють вирішувати найрізноманітніші практичні завдання гідравліки.

Приклад 3.1. Визначити швидкість потоку в трубопроводі. Діаметр. витрата води (нестисливої ​​рідини) -.

Рішення. Шукана швидкість.

Визначимо площу живого перетину:

.

.