Na prietok vody riekou alebo potrubím má vplyv veľa faktorov a jedným z najdôležitejších z nich je hydraulický polomer. Závisí to od celkovej prierezovej plochy krytu a od toho, čo sa nazýva mokrý obvod, ktorá v zásade informuje o tom, koľko stien steny je v kontakte s vodou.
Výpočet zvlhčeného obvodu nie je vždy jednoduchý, pretože veľmi závisí od tvaru nádrže a hladiny vody. Ak nemôžete priamo zmerať namočený obvod, budete ho musieť odhadnúť pomocou tvaru, ktorý zhruba zodpovedá tvaru nádrže.
Čo je zvlhčený obvod?
Navlhčený obvod rieky alebo inej nádoby s vodou je súčasťou obvodu plochy prierezu nádoby. Presnejšie povedané, je to tá časť prierezu, ktorá je v priamom kontakte s vodou sa rozprestiera po celej dĺžke vodného lôžka a po stranách až k bodu, ktorý zodpovedá povrchu voda.
Toto zistenie sa trochu líši od výpočtu plochy prierezu nádoby, aj keď existujú určité podobnosti, pokiaľ ide o potrebné informácie.
Výpočet zvlhčeného obvodu - všeobecné
Ak chcete vypočítať zvlhčený obvod, musíte ho buď odhadnúť, alebo zmerať dĺžku každej zo strán rieky alebo kontajnera v kontakte s vodou. Všeobecný vzorec pre zvlhčený obvod
P je:P = \ sum_i l_i
Kde li je dĺžka boku ia súčet preteká cez všetky strany v kontakte s vodou. Tento vzorec je v zásade úplne jednoduchý, ale v skutočnosti nie je ľahké vyhľadať potrebné informácie. Ak sa skutočne nachádzate na mieste, kde je voda a povrchy, ktoré s ňou prichádzajú do styku, najjednoduchší spôsob nájsť mokrý obvod znamená fyzicky zmerať všetky príslušné strany a spočítať ich.
V niektorých prípadoch - napríklad pre rieku - to však predstavuje svoje vlastné problémy a odhad obvodu by mohol byť praktickejším spôsobom riešenia problému.
Približne ako lichobežník
V mnohých prípadoch možno plochu prierezu vody v rieke priblížiť tak, že vytvára lichobežník, pričom kratšia strana je základňou pozdĺž koryta rieky. Vzorec na zistenie zvlhčeného obvodu je v tomto prípade:
P = b + 2 \ Bigg (\ bigg (\ frac {(T - b)} {2} \ bigg) ^ 2 + h ^ 2 \ Bigg) ^ {1/2}
Kde b je dĺžka základne, T je dĺžka vrcholu (od banky k banke) a h je výška vody. Nájsť tieto hodnoty nemusí byť jednoduché, ale môžete odhadnúť, či je ťažké získať informácie inak.
Približne ako obdĺžnik
Pre namočený obvod je jednoduchšie vypočítať obdĺžnik, ale väčšina prírodných vodných tokov má šikmé brehy, a preto by sa dala lepšie aproximovať ako lichobežník. Ak však máte rezervu, ktorú je možné priblížiť ako obdĺžnik, matematika je oveľa ľahšia:
P = b + 2 h
Kde b je základ a h je výška vody.
Približovanie ako kruh
Ak uvažujete o prietoku vody potrubím alebo iným tvarom, myslíte si, že ho možno presne priblížiť ako prierez časťou kruhu, môžete vypočítať zvlhčený obvod pomocou vzorca pre dĺžku oblúka kruhu.
Ak počítate pre potrubie, budete pravdepodobne poznať priemer (a teda polomer) potrubia z jeho špecifikácií, čo značne uľahčuje postup. Vzorec pre dĺžku oblúka (s uhlom meraným v radiánoch) je:
P = 9r
Kde θ je uhol v strede kruhu pokrytého oblúkom obsahujúcim vodu a r je polomer. Napríklad ak voda vyplní polovicu kruhového prierezu, je to tak π radiány, čo dáva navlhčenému obvodu π_r_ = π_d_ / 2, kde d je priemer potrubia.
Inými slovami, ako by ste čakali, zvlhčený obvod je v tomto prípade polovičný po obvode kruhu. Ak vezmeme do úvahy, že v kruhu sú 2π radiány, plná rúra by mala navlhčený obvod 2 π_r_ - obvod kruhu.
