Hydraulinen (ekvivalentti) halkaisija - mitta kanavan tehokkuudesta nestevirtauksen ohittamisessa, on yhtä suuri kuin putken halkaisija, mikä luo vastaavan vastuksen virtaukselle kanavana, jonka poikkileikkauspinta-ala on \ u200b\u200bvirtausja kostutettu kehä. Mitä pienempi hydraulinen halkaisija on, sitä suurempi on kanavan virtausvastus (samalle virtauksen poikkileikkausalueelle).
Määritetään kaavalla:
missä A on nestevirtauksen poikkileikkauspinta-ala ja P on virtauksen poikkileikkauksen kostutettu kehä (katso alla).
1) Poikkileikkaukseltaan pyöreälle putkelle , joka on täysin (ilman tyhjiä) täytetty nesteellä, tämä kaava on muotoa:
Toisin sanoen pyöreällä osalla hydraulinen halkaisija on yhtä suuri kuin geometrinen halkaisija.
2) Renkaan hydraulinen halkaisija on:
missä on renkaan ulkohalkaisija, on renkaan sisähalkaisija.
3) Suorakaiteen muotoisille kanaville hydraulinen halkaisija määritetään kaavalla:
jossa a on kanavan täyttöaste ja b on kanavan leveys.
Kostuva kehä on kanavan rajan sen osan pituus, joka koskettaa nestettä.
Kostutetun kehäkonsepti on erittäin tärkeä kanavasuunnittelussa. Veden virtaus on yhtä suuri kuin kanavan poikkileikkausalan ja virtausnopeuden tulo. Virtausnopeus Shezy-kaavan mukaan vakiolla kanavan poikkileikkauspinta-alalla ja hydraulisella kaltevuudella on suoraan verrannollinen hydraulisen säteen neliöjuureen, toisin sanoen kääntäen verrannollinen märän kehän neliöjuureen. Siksi tietyllä poikkileikkausalalla pyritään minimoimaan kostutettu kehä virtausnopeuden ja siten vedenkulutuksen lisäämiseksi. Kanavan poikkileikkaus on yleensä tasakylkinen puolisuunnikkaan muotoinen , ja sen alapohja on pienempi kuin ylempi. Tällaisen kanavan kostutettu kehä on yhtä suuri kuin tämän puolisuunnikkaan alemman pohjan ja sivujen summa . Kun otetaan huomioon tällaisen puolisuunnikkaan pinta-ala sellaisena kuin se on annettu, kostutetun kehän minimi löytyy riippuen joko kaltevuuskulmasta (kulman alaosan kulman vieressä ) vakiosyvyydellä (ts. puolisuunnikkaan muotoinen) tai syvyydellä vakiokaltevuuskulmassa. Ensimmäisessä tapauksessa pienin kostutettu kehä on 60°:n kaltevuuskulmassa [1] .
On myös käsite "hydraulinen säde". Nimestään huolimatta hydraulisen halkaisija ei ole yhtä suuri kuin kaksi hydraulisädettä.
Hydraulinen säde lasketaan kaavalla:
,missä: