عمق هیدرولیکی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

عمق هیدرولیکی در مهندسی هیدرولیک یک پارامتر با بعد طول است که در محاسبهٔ جریان بحرانی به کار می‌رود.

تعریف[ویرایش]

جریان بحرانی با عدد فرود Fr شناخته می‌شود. این عدد نشان دهندهٔ نسبت نیروی شتاب دهنده به نیروی گرانش است.[۱] شکل کلی عدد فرود به صورت رابطهٔ زیر است:

که در آن، Q دبی جریان، T و A عرض سطح آزاد و مساحت مقطع جریان، α ضریب تصحیح انرژی جنبشی و θ زاویهٔ بستر کانال با افق هستند. اگر عدد فرود یک جریان، برابر با یک باشد، آن جریان بحرانی است. عدد فرود کمتر از یک بیانگر جریان زیربحرانی و عدد فرود بزرگتر از یک نشان دهندهٔ جریان فوق بحرانی است.[۲]

رابطهٔ بالا با تعریف دبی به صورت Q=vA، به رابطهٔ زیر تبدیل می‌شود:

در رابطهٔ بالا دو پارامتر وابسته به ابعاد کانال وجود دارند که برای سادگی محاسبه به یک پارامتر تبدیل می‌شوند: D=A/T. این پارامتر را عمق هیدرولیکی جریان می‌نامند.[۳]

عمق هیدرولیکی مقاطع خاص[ویرایش]

عمق هیدرولیکی هر مقطع هندسی بر اساس مشخصات آن مقطع قابل محاسبه است. عمق هیدرولیکی چند مقطع هندسی متداول در جدول زیر ارائه شده‌است:[۴]

متن عنوان ابعاد شعاع هیدرولیکی
مستطیل عرض b
عمق y
ذوزنقه عرض b
عمق y
شیب کناره z
مثلث عمق y
شیب کناره z
دایره قطر d
کمان متناظر پیرامون مرطوب θ

جستارهای وابسته[ویرایش]

پانویس[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • حسینی، سید محمود و جلیل ابریشمی. هیدرولیک کانالهای باز. دانشگاه امام رضا، ۱۳۸۹. شابک ‎۹۶۴–۶۵۸۲–۱۹–۲.