Гідравлічний діаметр

Гідравлі́чний діа́метр — це збільшене учетверо відношення площі поперечного перерізу потоку до довжини змоченого периметру перерізу потоку. Служить характеристикою пропускної спроможності русел і трубопроводів. Використовується для розрахунку безрозмірних критеріїв подібності Рейнольдса (Re), Ньютона (Nu) та ін.

Гідравлічний діаметр визначається за формулою:

${\displaystyle D_{\Gamma }={\frac {4\omega }{\chi }},}$

де ${\displaystyle \omega }$ — площа поперечного перерізу потоку рідини;

${\displaystyle \chi }$ — змочений периметр поперечного перерізу потоку.

У випадку труби круглого поперечного перерізу з напірним потоком (повністю заповненої рідиною), за цією формулою гідравлічний діаметр зводиться до геометричного:

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

Формула Манінга для розрахунку середньої швидкості потоку у відкритому руслі (безнапірний потік) містить величину, що має назву «гідравлічний радіус». Не зважаючи на звичне визначення термінів, гідравлічний діаметр дорівнює чотирьом гідравлічним радіусам.

Для потоку кільцевої форми гідравлічний діаметр дорівнює:

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

де D — зовнішній діаметр кільця

d — внутрішній діаметр кільця.

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.

Див. також

• Формула Дарсі-Вейсбаха
• Гідравлічний радіус