Diámetro hidráulico

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Diámetro hidráulico (equivalente) : una medida de la efectividad del canal para pasar el flujo de fluido, es igual al diámetro de la tubería, lo que creará una resistencia equivalente al flujo, como un canal con un área transversal de \ u200b\u200bel flujoy un perímetro mojado. Cuanto menor sea el diámetro hidráulico, mayor será la resistencia al flujo proporcionada por el canal (para la misma área de sección transversal del flujo). $A$ $PAGS$

Encontrar

Determinado por la fórmula:

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

donde A es el área de la sección transversal del flujo de fluido y P es el perímetro mojado (ver más abajo) de la sección transversal del flujo.

1) Para una tubería de sección transversal circular , completamente llena (sin huecos) con líquido, esta fórmula toma la forma:

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

Es decir, para una sección circular, el diámetro hidráulico es igual al diámetro geométrico.

2) Para un anillo, el diámetro hidráulico es:

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

donde es el diámetro exterior del anillo, es el diámetro interior del anillo. $D$ $d$

3) Para canales rectangulares , el diámetro hidráulico está determinado por la fórmula:

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

donde a es el nivel de llenado del canal y b es el ancho del canal.

Perímetro mojado

El perímetro mojado es la longitud de la parte del límite del canal que toca el líquido.

El concepto de perímetro mojado es de gran importancia en el diseño de canales. El flujo de agua es igual al producto del área de la sección transversal del canal y la velocidad del flujo. La velocidad del flujo, según la fórmula de Shezy , con área transversal del canal y pendiente hidráulica constantes , es directamente proporcional a la raíz cuadrada del radio hidráulico, es decir, inversamente proporcional a la raíz cuadrada del perímetro mojado. Por lo tanto, para un área de sección transversal determinada, se intenta minimizar el perímetro mojado para aumentar la velocidad del flujo y, en consecuencia, el consumo de agua. La sección transversal del canal suele ser un trapezoide isósceles , con su base inferior más pequeña que la superior. El perímetro mojado de tal canal es igual a la suma de la base inferior y los lados de este trapezoide . Teniendo en cuenta el área de dicho trapezoide dado, el mínimo del perímetro mojado se encuentra dependiendo del ángulo de inclinación (el ángulo adyacente al ángulo en la base inferior) a una profundidad constante (es decir, la altura del trapezoidal), o en la profundidad en un ángulo de pendiente constante. En el primer caso, el perímetro mojado más pequeño estará en un ángulo de pendiente de 60° [1] .

Radio hidráulico

También existe el concepto de "radio hidráulico". A pesar de su nombre, el diámetro hidráulico no es igual a dos radios hidráulicos.

El radio hidráulico se calcula mediante la fórmula:

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

dónde:

A - área de la sección transversal (m²)
P - perímetro mojado (m)

Véase también

Fórmula de Darcy-Weisbach

Notas

↑ Popov G. N. Cómo se ha aplicado y se está aplicando la trigonometría en la práctica . - 2ª ed. - Editorial estatal educativa y pedagógica, 1931. - S. 73-82. — 88 pág. - (Biblioteca de trabajo en matemáticas para escuelas de segundo ciclo). Copia archivada (enlace no disponible) . Consultado el 17 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 26 de junio de 2013. (indefinido)

Literatura

Yu. I. Dytnersky. Procesos y aparatos de tecnología química. Parte 1. Fundamentos teóricos de los procesos de tecnología química. - M. : Química, 1995. - 400 p. - 6500 copias. — ISBN 5-7245-1006-5 .