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水力直径 水力直径

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本篇文章内容是和(水力直径(水力直径))有关的一些信息，希望本篇文章能够帮你获取到一些想要的内容 。



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  • Q1：水力学直径的定义是什么？
    实际就是把一个异形截面积当作圆形截面来求直径 。水力学当量直径按4A/P计算 。A为通道横截面积,P为通道横截面积的周长例如矩形管道：流速当量直径：D=2ab/(a+b)

    Q2：什么是水力半径：？
    水力半径是水力学中的一个专有名称，指某输水断面的过流面积与水体接触的输水管道边长之比，与断面形状有关，常用于计算渠道隧道的输水能力 。原理过水断面面积与湿周之比即为水力半径 。表达式为：R=A/χ湿周为过水断面上水流所湿润的边界长度 。扩展资料；水力半径bai＝截面面积/湿周长度 。水力直径＝zhi4*水力半径dao=4*截面面积/湿周长度 。水力直径是，非圆形截面shu管道等效成圆形截面管道的一个几何尺寸，用于计算雷诺数，判断管道内流体是层流还是湍流状态 。非圆形截面管道与圆形截面管道的一个等效直径 。通常是靠实验总结出的经验公式获得 。对于圆管，水力直径和当量直径都等于截面直径 。但对于其他截面形状，这二者是相差很大的 。

    Q3：水利直径如何计算？
    圆管的话就是管径.非圆管的话4倍截面积除以湿周.非圆管由于沿四周的壁面剪切应力（wall shear stress）不是均匀分布，只能计算其沿四周的平均值 。两种情况的表达式比较起来，可以很直观的得到一个比拟，即A/P ~ r/2 。两边同时乘以4，有4A/P ~ 2r（= D） 。这样就将非圆管的4倍截面积除以湿周和圆管的真实直径在水力学意义上等效起来 。计算雷诺数时，对圆管显然是取直径做特征长度的，从而4A/P也就可以作为非圆管的特征长度，称之为“水力直径” 。显然圆管其本身的真实直径也就是水力直径，从物理意义上即可看出，简单的几何关系也易证 。另一个很好的例子是拟无限宽（W >> H）的平行板间流动，其水力直径应近似取2倍的板间距（2H）而不是板间距本身 。水力直径（hydraulic diameter）：是在管内流动（internal pipe flow）中引入的，其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数 。常用表达式是：4A/P，即四倍的横截面面积（A）除以圆周长度（P） 。

    Q4：水力当量直径
    【水力直径 水力直径】当量直径 圆管时等于水力直径水力直径 4*截面面积/浸润周边长水力半径 截面面积/浸润周边长当量直径，在压力损失相等的前提下，非圆形截面管道与圆形截面管道的一个等效直径，通常是靠实验总结的经验公式获得 。水力直径，主要为了计算圆管流动的雷诺数引入的 。关于这两个可参考如下文献网页： Tutorial中的第一个实例Fluid Flow and Heat Transfer in a Mixing Elbow2.-/Wiki/Hydraulic_diameter3.-diameter-d_-equivalent-diameter-d_而水力半径则是用在明渠流动的特征尺寸的计算中，它和水力直径只是名字上看起来像，其实根本就不是一回事，随便找本讲明渠流动的流体力学书都可以查到 。1. 水力直径（hydraulic diameter）的引入水力直径是在管内流动（internal pipe flow）中引入的，其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数 。非圆管由于沿湿周的壁面剪切应力（wall shear stress）不是均匀分布，只能计算其沿湿周的平均值 。两种情况的表达式比较起来，可以很直观的得到一个比拟，即A/P ~ r/2 。两边同时乘以4，有4A/P ~ 2r（= D） 。这样就将非圆管的4倍截面积除以湿周和圆管的真实直径在水力学意义上等效起来 。计算雷诺数时，对圆管显然是取直径做特征长度的，从而4A/P也就可以作为非圆管的特征长度，称之为“水力直径” 。显然圆管其本身的真实直径也就是水力直径，从物理意义上即可看出，简单的几何关系也易证 。另一个很好的例子是拟无限宽（W >> H）的平行板间流动，其水力直径应近似取2倍的板间距（2H）而不是板间距本身 。2. 水力半径（hydraulic radius）的引入与前者看似关联实则使用场合迥异 。物理来源是相同的，但是其引入的目的是为明槽流动（open-channel flow）取一个合适的特征长度 。最典型的是半圆截面明槽流（或者管内流但是只有下半圆截面积有流体），显然其特征长度取为真实半径r，也即半圆明槽流的水力半径等于真实半径r 。简单数学计算可得，对于半圆明槽流，其A/P = r 。对于其他形状的明槽流，同样定义A/P为其特征长度，称为“水力半径” 。从数学上看，对某一截面形状而言，“水力直径是水力半径的4 倍”这个关系是成立的，但是从物理意义上讲这个关系没有意义 。我们不会同时计算某一种流动的水力直径和水力半径 。对于管内流只用水力直径来表征，而明槽流则只用水力半径来表征 。对应于上段的那个例子，假如去掉两平行板中的上面一块，则流动变成拟无限宽明槽流，其特征长度应取水力半径，近似等于水深H而不是原来的2H 。3. 所谓的“当量直径（equivalent diameter）”？之所以打个问号，盖因不知其中文的原始出处 。不知道是不是哪本国内教材上的提法呢？有混淆概念的嫌疑 。按英文的翻译，就是水力直径4个字足矣，用当量直径的提法实无必要也不够准确 。相反，如果是从英文equivalent diameter翻译过来的当量直径，则具有不同于以上水力直径的物理意义 。其引入是为了便于求非圆截面管的水头损失情况，将其等效于某直径的圆管，而两者具有相同的水头损失 。这个概念有助于工程上列表查表算水头损失用，跟为了确定雷诺数而取的特征长度————水力直径则完全不是一码事 。流体力学中另外一种equivalent diameter的定义是针对多相流的，比如固体颗粒，将非规则形状的颗粒等效为具有相同体积的圆球体，则对应的圆球直径就是所谓当量直径 。显然这个定义与本讨论无关就是了，呵呵4. 如何区分的建议其一，坚决无视“水力直径”和“水力半径”二者名字的相似以及计算式上的“直观”的倍数关系，而是从物理意义上来区分 。对管内流动，我们绝不考虑水力半径；而对明槽流动，也不去算水力直径 。虽然从数学上能求出管内流的水力半径和明槽流的水力直径，但都是没有物理意义的东西 。其二，无视所谓“当量直径”的提法，只提水力直径和hydraulic diameter 。否则写成英文，老外估计是搞不懂的 。如前所述，英文中的equavilent diameter 有很多用处和意义，却绝没有等同于hydraulic diameter的意思

    Q5：水力直径的介绍
    水力直径（hydraulicdiameter）：是在管内流动（internalpipeflow）中引入的，其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数 。常用表达式是：4A/P，即四倍的横截面面积（A）除以周长（P） 。

    Q6：水力学直径和水力半径指什么？
    水力半径：是水力学中的一个专有名称，指某输水断面的过流面积与输水断面和水体接触的边长（湿周）之比，与断面形状有关，常用于计算渠道隧道的输水能力 。公式是R=A/X 水力直径：是在管内流动中引入的，其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数 。四倍的湿横截面面积与湿圆周长度之商 。

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