Гидравлические элементы потока жидкости

Кроме известных из предыдущего материала элементов потока: расхода Q, средней скорости v, площади живого сечения w, следует различать еще:

- смоченный периметр - c;

- гидравлический радиус - R;

- ширину потока на уровне свободной поверхности - B;

- среднюю глубину потока h_ср;

- гидравлический уклон потока – I.

Смоченным периметром c называется периметр живого сечения потока или часть его, непосредственно соприкасающаяся с ограждающими стенками потока (рис.1 – 2).

Отношение площади живого сечения к смоченному периметру называется гидравлическим радиусом

.

Гидравлический радиус показывает, какая часть площади живого сечения приходится на единицу длины смоченного периметра. Следовательно, гидравлический радиус является обобщенной характеристикой размера и формы живого сечения данного потока.

При напорном движении жидкости в круглой трубе

.

При безнапорном движении в трубе с глубиной наполнения h = d/2

.

Средняя глубина потока h_ср равна отношению площади живого сечения w к его ширине на уровне свободной поверхности В.

.

Если русло потока имеет значительную ширину при небольшой глубине, то можно принять (рис. 1 – 2): .

Тогда на основании равенств и получим: . Таким образом, в этом случае гидравлический радиус можно принимать равным средней глубине потока h_ср.