عمق هیدرولیکی
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 | عمق 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؛ ابریشمی، جلیل (۱۳۸۹). هیدرولیک کانالهای باز. دانشگاه امام رضا. شابک ۹۶۴-۶۵۸۲-۱۹-۲.