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在线湿周计算器

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湿周长计算器是从事水管理和水利工程的工程师、水文学家和环境科学家的必备工具。它计算与水直接接触的通道或管道的周长。这种测量对于确定水力半径至关重要,而水力半径是分析流体的基础 河流、渠道和污水系统等各种水体的动态、侵蚀潜力和沉积物输送。

湿周长计算器公式

1、矩形通道:

对于矩形通道,计算润湿周长的公式很简单。它需要通道的宽度 (b) 和水的深度 (y)。公式为:
Pw = b + 2y
该方程将通道宽度加上与通道接触的水深的两倍 边界.

2、梯形通道:

梯形通道由于其侧面倾斜而更加复杂。该公式将底部宽度 (b)、水深 (y) 和边坡角度 (z) 合并为:
Pw = b + 2y√(1 + z^2)
这里,z 是 切线 边坡角度,需要更多的计算来了解完整的接触周长。

参见  可用水容量计算器

3、三角通道:

与梯形河道类似,但没有底部宽度,三角形河道的润湿周长仅取决于水深 (y) 和边坡角度 (z):
Pw = 2y√(1 + z^2)
该公式适用于水深和坡度较大的锐角河道。 因素。

4. 部分填充的管道:

计算部分填充的管道的润湿周长涉及管道的半径 (r) 和水占据的弧度圆心角 (θ),其中:
θ = 2 * arccos [(r – h) / r]
Pw = r * θ
这是针对管道未完全充满的情况,这是污水系统中的常见情况。

参见  在线视频完成率计算器

其他注意事项:

  • 这些公式假设流动条件均匀。
  • 水力半径对于流体流动分析至关重要,它是润湿面积除以润湿周长。

有用的表格和计算器

通道形状尺寸湿周长公式示例计算湿周长(米)
矩形宽度 = 10m,深度 = 3mPw = b + 2y密码 = 10 + 2*316
梯形底部宽度 = 5m,深度 = 3m,坡度 = 45° (z=1)Pw = b + 2y√(1 + z^2)Pw = 5 + 2*3√(1 + 1^2)13.46
三角形的深度 = 3m,坡度 = 45° (z=1)Pw = 2y√(1 + z^2)Pw = 2*3√(1 + 1^2)8.49
部分填充的管道半径 = 2m,水高 = 1.5mPw = r * θ(θ 以弧度为单位)Pw = 2 * 2 * arccos[(2-1.5)/2]3.14 * θ(计算出的θ)

笔记:

  • 这款 雪道 对于梯形和三角形通道,用“z”表示,即角度的正切。对于 45° 坡度,z=1。
  • θ 对于部分填充的管道,根据以下公式计算:θ = 2 * arccos [(r – h) / r]。最终的周长取决于根据水高计算出的θ的具体值。
  • 这些示例假设标准条件和简单的计算来说明不同的形状和尺寸如何影响润湿周长。
参见  派克 O 型圈在线计算器

湿周长计算器示例

我们用一个简单的例子来说明:计算宽度为10米、水深为3米的矩形河道的湿周长。使用矩形通道的公式:
Pw=10+2*3=16米
这个例子清楚地展示了如何在现实场景中应用该公式,使概念更容易理解。

最常见的常见问题解答

问:为什么湿周在水利工程中很重要?

答:湿周长对于确定水力半径至关重要,而水力半径对于计算流速至关重要, 剪应力,以及输水系统的整体效率。

问:我可以将这些公式用于任何类型的通道或管道吗?

答:这些公式涵盖了水利工程中遇到的大多数典型情况,包括矩形、梯形、三角形渠道和部分填充的管道。然而,对于非常不规则的形状,可能需要更详细的分析。

问:坡度角度如何影响非矩形渠道的润湿周长?

答:在梯形和三角形通道中,坡度角度显着影响润湿周长。由于与水接触的面积增加,较陡的坡度会增加周长,这会影响与沉积物输送和河道相关的水流动力学和计算 稳定性.

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