Формула Шезі

Формула Шезі — формула для визначення середньої швидкості потоку руху рідини у відкритих руслам, каналах. Отримана французьким інженером гідравліком А.Шезі (фр. Antoine de Chézy) (1718–1798) у 1775 році. Використовується для розрахунків потоків у річних руслах та каналізаційних системах.

${\displaystyle V=C{\sqrt {R\cdot I}}}$,

де V — середня швидкість потоку, м/с;

C — коефіцієнт опору тертя по довжині (коефіцієнт Шезі), що є інтегральною характеристикою сил опору;

R — гідравлічний радіус, м;

I — гідравлічний ухил, м.

Формула Шезі має те ж призначення, що і формула Дарсі-Вейсбаха. Коефіцієнт втрат на тертя ${\displaystyle \lambda }$ пов'язаний з коефіцієнтом опору C наступною залежністю:

${\displaystyle C={\sqrt {\frac {8g}{\lambda }}}}$.

Коефіцієнт опору C може бути визначений за формулою Н. Н. Павловського:

${\displaystyle C={\frac {1}{n}}R^{y},}$

де n — коефіцієнт шорсткості, що характеризує стан поверхні русла, для випадку каналізаційних труб приймається у діапазоні (0,012…0,015) для інших випадків — інформація наведена в літературі

у — показник степеня, що залежить від величини коефіцієнта шорсткості та гідравлічного радіуса:

${\displaystyle y=2,5{\sqrt {n}}-0,13-0,75{\sqrt {R}}\left({\sqrt {n}}-0,1\right).}$

Ця формула рекомендується для значень R < (3…5)м. При великих гідравлічних радіусах чи інших значеннях коефіцієнтів шорсткості застосування формули Н. Н. Павловського в гідравлічних розрахунках річкових русел приводить до значних похибок.

При сталому значенні y = 1/6 формула Шезі зводиться до формули Манінга.

Існують і інші емпіричні формули для визначення коефіцієнта опору C

Див. також

• Формула Дарсі-Вейсбаха
• Формула Манінга
• Гідравлічний опір

Примітки

1. Боголюбов Алексей Николаевич. Математики. Механики. Биографический справочник. — Киев : «Наукова думка», 1983. — С. 531. — 50 000 прим. (рос.)
2. Киселев, П. Г. Справочник по гидравлическим расчетам [Текст] / П. Г. Киселев. — М.: Энергия, 1972. — 312 с.
3. Железняков Г. В. Теоретические основы гидрометрии [Текст] / Г. В. Железняков. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968. — 292 с.

Джерела

• Левицький Б. Ф., Лещій Н. П. Гідравліка. Загальний курс. — Львів: Світ, 1994. — 264с.
• Константінов Ю. М., Гіжа О. О. Технічна механіка рідини і газу: Підручник.- К.: Вища школа, 2002.-277с.: іл.
• Кулінченко В. Р. Гідравліка, гідравлічні машини і гідропривід: Підручник.- Київ: Фірма «Інкос», Центр навчальної літератури, 2006.-616с.
• Колчунов В. І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник.-К.: НАУ, 2004.-336с. .

Посилання

• History of the Chézy Formula [ 3 травня 2008 у Wayback Machine.] на сайті Університету штату Сан-Дієго (англ.)