Številni dejavniki vplivajo na pretok vode skozi reko ali cev, eden najpomembnejših med njimi pa je hidravlični polmer. To je odvisno od skupne površine prečnega prereza ograde in tega, kar imenujemo zmočen obod, ki v bistvu pove, koliko sten ograde je v stiku z vodo.
Izračun zmočenega oboda ni vedno enostaven, ker je močno odvisen od oblike rezervoarja in gladine vode. Če mokrega oboda ne morete neposredno izmeriti, ga boste morali oceniti z obliko, ki se približno ujema z obliko rezervoarja.
Kaj je zmočen obod?
Mokri obod reke ali druge posode z vodo je del oboda površine preseka posode. Natančneje, to je del območja prečnega prereza v neposrednem stiku z vodo, torej se razprostira po celotni strugi vode in navzgor po straneh do točke, ki ustreza površini vode vode.
Ugotovitev tega se nekoliko razlikuje od izračuna površine prečnega prereza posode, čeprav obstaja nekaj podobnosti glede potrebnih informacij.
Izračun mokrega oboda - splošno
Za izračun zmočenega oboda ga morate bodisi oceniti bodisi izmeriti dolžino vsake strani reke ali posode v stiku z vodo. Splošna formula za zmočen obod
P je:P = \ sum_i l_i
Kje ljaz je dolžina stranice jaz, in vsota teče čez vse strani, ki so v stiku z vodo. Ta formula je načeloma zelo enostavna za uporabo, vendar v praksi dejansko iskanje potrebnih informacij ni enostavno. Če ste dejansko na lokaciji vode in površin, ki so v stiku z njo, najpreprostejši način če želite najti namočen obod, je fizično izmeriti vse ustrezne stranice in jih sestaviti.
V nekaterih primerih pa to - na primer za reko - predstavlja lastne težave in ocena oboda je lahko bolj praktičen način za reševanje problema.
Približno kot trapez
V mnogih primerih lahko površino preseka vode v reki približamo tvorijo trapez s krajšo stranico kot podlago ob strugi. Formula za iskanje mokrega oboda v tem primeru je:
P = b + 2 \ Bigg (\ bigg (\ frac {(T - b)} {2} \ bigg) ^ 2 + h ^ 2 \ Bigg) ^ {1/2}
Kje b je dolžina osnove, T je dolžina vrha (od banke do banke) in h je višina vode. Ponovno iskanje vrednosti za njih morda ni enostavno, vendar lahko ocenite, ali je informacije drugače težko dobiti.
Približno kot pravokotnik
Za pravokotnik je enostavneje izračunati namočen obseg, vendar je večina naravnih vodnih tokov pod kotom, zato bi ga bilo bolje približati trapezu. Če pa imate rezervoar, ki ga lahko približamo pravokotniku, je matematika veliko lažja:
P = b + 2h
Kje b je osnova in h je višina vode.
Približno kot krog
Če razmišljate o pretoku vode skozi cev ali skozi drugo obliko, menite, da jo je mogoče natančno približati kot prerez dela kroga, lahko izračunamo zmočeni obseg z uporabo formule za dolžino loka kroga.
Če računate za cev, boste premer (in s tem polmer) cevi verjetno poznali iz njenih specifikacij, kar postopek olajša. Formula za dolžino loka (z kotom, izmerjenim v radianih) je:
P = θr
Kje θ je kot v središču kroga, prekrit z lokom, ki vsebuje vodo in r je polmer. Na primer, če voda zapolni polovico krožnega prereza, je to π radiani, kar daje zmočen obseg π_r_ = π_d_ / 2, kjer d je premer cevi.
Z drugimi besedami, kot bi pričakovali, je v tem primeru namočen obod polovice oboda kroga. Glede na to, da je v krogu 2π radianov, bi imela polna cev namočen obod 2 π_r_ - obseg kroga.