Paljud tegurid mõjutavad veevoolu läbi jõe või toru ja üks olulisemaid neist on hüdrauliline raadius. See sõltub korpuse kogu ristlõikepinnast ja sellest, mida nimetatakse niisutatud perimeeter, mis sisuliselt ütleb teile, kui suur osa korpuse seintest puutub kokku veega.
Niisutatud perimeetri arvutamine pole alati lihtne, sest see sõltub tugevalt veehoidla kujust ja veetasemest. Kui te ei saa niisutatud ümbermõõtu otseselt mõõta, peate selle hindama, kasutades umbes reservuaari kuju.
Mis on niisutatud perimeeter?
Jõe või muu veemahuti niisutatud ümbermõõt on osa konteineri ristlõikepinna ümbermõõdust. Täpsemalt öeldes on see ristlõikepinna osa, mis on veega otseses kokkupuutes, nii et see on ulatub kogu veepõhja ja külgedelt üles punktini, mis vastab veepinnale vesi.
Selle väljaselgitamine erineb veidi konteineri ristlõikepinna arvutamisest, isegi kui vajaliku teabe osas on mõningaid sarnasusi.
Niisutatud perimeetri arvutamine - üldine
Niisutatud perimeetri arvutamiseks peate selle kas hindama või mõõtma veega kokku puutuva jõe või konteineri mõlema külje pikkust. Niisutatud perimeetri üldvalem
P on:P = \ sum_i l_i
Kus li on külje pikkus ija summa jookseb üle kõigi veega kokkupuutuvate külgede. Seda valemit on põhimõtteliselt üsna lihtne kasutada, kuid tegelikult pole vajaliku teabe leidmine lihtne. Kui olete tegelikult vee ja sellega kokkupuutuvate pindade asukohas, siis lihtsaim viis Niisutatud perimeetri leidmine tähendab kõigi asjakohaste külgede füüsilist mõõtmist ja nende liitmist.
Mõnel juhul tekitab see - näiteks jõe puhul - omad probleemid ja perimeetri hindamine võib olla probleemi lahendamiseks praktilisem viis.
Ligikaudu trapetsina
Paljudel juhtudel võib jõe vee ristlõike pindala olla ligikaudu trapetsikujuline, lühem külg on aluseks jõesängis. Niisutatud perimeetri leidmise valem on antud juhul järgmine:
P = b + 2 \ Bigg (\ bigg (\ frac {(T - b)} {2} \ bigg) ^ 2 + h ^ 2 \ Bigg) ^ {1/2}
Kus b on aluse pikkus, T on ülaosa pikkus (pangast pangani) ja h on vee kõrgus. Jällegi ei pruugi nende väärtuste leidmine olla lihtne, kuid võite hinnata, kas teabe hankimine on muul viisil keeruline.
Ligikaudne ristkülikuna
Ristküliku jaoks on niisutatud perimeetri arvutamine lihtsam, kuid enamikul looduslikest veevooludest on kaldenurgad ja seega oleks see parem trapetsina. Kuid kui teil on reservuaar, mida saab ligikaudselt ristkülikuks muuta, on matemaatika palju lihtsam:
P = b + 2h
Kus b on alus ja h on vee kõrgus.
Ligikaudu ringina
Kui kaalute veevoolu läbi toru või mõne muu kuju kaudu, mida võib teie arvates täpselt ligikaudselt hinnata ringi osa ristlõikega, saate arvutada niisutatud perimeetri, kasutades ringi kaare pikkuse valemit.
Kui arvutate toru jaoks, teate tõenäoliselt toru läbimõõtu (ja seega ka raadiust) selle spetsifikatsioonidest, mis muudab protsessi palju lihtsamaks. Kaare pikkuse valem (radiaanides mõõdetud nurga all) on:
P = θr
Kus θ on vett sisaldava kaarega kaetud ringi nurga keskpunkt ja r on raadius. Näiteks kui vesi täidab poole ümmarguse ristlõikega, on see nii π radiaanid, andes niisutatud perimeetri π_r_ = π_d_ / 2, kus d on toru läbimõõt.
Teisisõnu, nagu võite arvata, on niisutatud perimeeter antud juhul pool ringi ümbermõõtu. Arvestades, et ringis on 2π radiaani, oleks täis toru märg ümbermõõt 2 π_r_ - ringi ümbermõõt.