حاسبة نصف القطر الهيدروليكي
مقطع مساحة جريانه 2 متر مربع ومحيطه المبلل 4 أمتار له نصف قطر هيدروليكي قدره 0.5 متر. اقسم المساحة على الطول المبلل لتحصل على الطول المميز الذي تحتاجه معادلة مانينغ أو شيزي أو عدد رينولدز. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- المساحة
- 2
- المحيط المبلل
- 4
- نصف القطر الهيدروليكي
- 0.5
- نصف القطر
- 0.5
نصف القطر الهيدروليكي هو نسبة مساحة مقطع الجريان في قناة إلى طول المحيط المبلل — المتطابقة الكتابية R = A / P المستخدمة في هيدروليكا القنوات المكشوفة، وصيغ مقاومة مانينغ وشيزي، وعدد رينولدز في الأنابيب. مع مساحة جريان منتهية ومحيط مبلل غير صفري بوحدات طول متسقة، تعيد هذه الحاسبة نصف القطر الهيدروليكي بوحدة الطول نفسها للمحيط.
معنى نصف القطر الهيدروليكي ومتى تنطبق R = A/P
نصف القطر الهيدروليكي طول مميز لمقطع جارٍ، وليس نصف القطر الهندسي لدائرة. يُعرَّف بأنه مساحة مقطع الجريان A مقسومة على المحيط المبلل P، أي طول الحد الصلب–السائل في ذلك المقطع. السطح الحر للقناة المكشوفة ليس جزءًا من المحيط المبلل: الماء هناك يلامس الهواء لا القاع ولا جدارًا، لذا فإن قناة مستطيلة عرضها b وعمق جريانها y لها A = b y و P = b + 2 y، ومن ثم R = b y / (b + 2 y)، ولا تقترب من العمق y إلا عندما يكون المجرى عريضًا جدًا.
أنبوب دائري ممتلئ قطره D له A = π D² / 4 و P = π D، إذن R = D / 4 — نتيجة يطلب كل مقرر هيدروليكا استرجاعها. المقاطع شبه المنحرفة والمثلثة والمركبة تتبع النسبة نفسها متى عُرفت A و P من الهندسة.
تتجمع نية البحث حول حاسبة نصف القطر الهيدروليكي و R = A/P والمحيط المبلل ونصف القطر في صيغة مانينغ والطول المميز للقناة المكشوفة: من يملك المساحة والطول المبلل أصلًا ويريد R رقميًا لمانينغ وشيزي وDarcy–Weisbach أو عدد رينولدز، لا محوّل توصيلية التربة ولا أداة نصف قطر دائرة. تحسب هذه الصفحة تلك النسبة فقط. أبقِ الوحدات متسقة: الأمتار المربعة مع الأمتار تعطي أمتارًا؛ والأقدام المربعة مع الأقدام تعطي أقدامًا.
أين يُستخدم نصف القطر الهيدروليكي والأدوات المجاورة والتسعير
يستخدم مصممو القنوات المكشوفة نصف القطر الهيدروليكي طولًا يضرب ميل الطاقة في صيغ الجريان المنتظم لمانينغ وشيزي: السرعة المتوسطة تتناسب مع R مرفوعًا إلى الثلثين في جذر الميل، لذا فإن R خاطئًا يُسقط كل تقدير للتصريف. غالبًا ما تبدأ حسابات البرابخ والمجاري من متطابقة الأنبوب الممتلئ R = D/4 ثم تعيد حساب A و P عندما يجري الأنبوب ممتلئًا جزئيًا. تطلب مختبرات التدريس جدولة A و P و R لقناة مستطيلة مع تغيّر العمق، ورؤية أن R ليس نصف القطر الهندسي ولا القطر الهيدروليكي.
تحتاج اختبارات برمجيات مكتبات الهيدروليكا إلى R متوقع مجمّد لثوابت SI والإمبراطوري حتى لا يغيّر إعادة هيكلة وحدة الهندسة النسبة الكتابية في صمت. ملاحظات الميدان التي تسرد أصلًا مساحة مساحية وشريطًا للحد المبلل يمكنها تحويل هذين العددين إلى R دون فتح حلال Saint-Venant كامل. هذه الصفحة ليست محوّل توصيلية هيدروليكية — فتلك كمية للتربة أو الخزان الجوفي بوحدات أخرى وبحث آخر — وليست أداة إجهاد محيطي أو معدل جريان في أنبوب.
استخدم نموذج المتصفح حين تريد تحققًا فوريًا أثناء تصحيح واجب أو مقابلة حساب يدوي لـ A على P. النتائج حتمية تمامًا: المدخلات المتطابقة تنتج دائمًا نصف القطر الهيدروليكي نفسه وتسميات الصيغة والطريقة نفسها، بلا نموذج لغوي ولا شبكة صادرة ولا اعتماد على الساعة.
حالات الاستخدام
فحوصات الجريان المنتظم لمانينغ وشيزي
حوّل مساحة جريان مساحية أو تصميمية والمحيط المبلل إلى نصف القطر الهيدروليكي R قبل تقييم سرعة مانينغ أو شيزي على قناة أو بربيخ أو مجرى طبيعي.
مفاتيح واجبات ومختبر الهيدروليكا
ولّد R حتميًا لمقاطع مستطيلة وشبه منحرفة ودائرية ممتلئة حتى يقابل الدارسون A/P ببيانات القناة دون خلط نصف القطر الهندسي بالقطر الهيدروليكي.
ثوابت برمجيات القناة المكشوفة
ثبّت نصف القطر الهيدروليكي المتوقع في اختبارات الوحدة لوحدات SI والإمبراطوري، بما فيها متطابقة الأنبوب الممتلئ R = D/4، دون تضمين مكتبة هندسية كاملة.
الأسئلة الشائعة
كيف يُحسب نصف القطر الهيدروليكي لقناة؟
نصف القطر الهيدروليكي هو مساحة الجريان مقسومة على المحيط المبلل: R = A / P.
لماذا يُرفض محيط مبلل صفري؟
R = A/P غير معرَّفة عندما يكون P صفرًا.
أي وحدات ينبغي استخدامها لنصف القطر الهيدروليكي؟
أي منظومة طول متسقة. الأمتار المربعة مع الأمتار تعطي R بالأمتار؛ والأقدام المربعة مع الأقدام تعطي R بالأقدام. الحاسبة لا تحوّل الوحدات. لا تُدخل السطح الحر في المحيط المبلل.
بماذا يختلف نصف القطر الهيدروليكي عن القطر الهيدروليكي أو نصف القطر الهندسي؟
نصف القطر الهيدروليكي هو A/P. القطر الهيدروليكي عادة 4R ويُستخدم للمجاري المغلقة غير الدائرية. نصف القطر الهندسي هو r الدائرة. لأنبوب دائري ممتلئ R = D/4، وهذا ليس نصف قطر الأنبوب.
هل يدخل سطح الماء في المحيط المبلل؟
لا. عند سطح القناة المفتوحة يلامس الماء الهواء لا القاع ولا الجدار. لذلك تُحسب في القناة المستطيلة عرض القاع والعمقان الجانبيان فقط، دون عرض السطح.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-radius \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"area":2,"wetted_perimeter":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-radius", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"area": 2,
"wetted_perimeter": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-radius",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"area": 2,
"wetted_perimeter": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-radius", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"area":2,"wetted_perimeter":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"area":2,"wetted_perimeter":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-radius", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"area": 2,
"wetted_perimeter": 4
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.hydraulic_radius",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الحدود
max_abs_area | 1000000000000 |
max_abs_wetted_perimeter | 1000000000000 |
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
مقطع جاف بمساحة صفر يعطي R = 0؛ أما المحيط المبلل الصفري فغير معرَّف فيزيائيًا وجبريًا ويفشل بـ invalid_input بدل القسمة على صفر. الدالة الخالصة نفسها تشغّل أداة المتصفح المجانية وواجهة API، فلا تختلف مفاتيح الواجبات عن ثوابت خطوط الإنتاج. تُفوتر استدعاءات API الناجحة $0.002؛ والتحقق الفاشل لا يُحسب.
معنى نصف القطر الهيدروليكي ومتى تنطبق R = A/P
لا تستخرج A أو P من شكل مسمّى، ولا تراجع خشونة n، ولا تحوّل نصف القطر الهيدروليكي إلى القطر الهيدروليكي D_h = 4 R، وهي كمية قريبة لكنها مختلفة تُستخدم أساسًا في المجاري المغلقة غير الدائرية.
كيف تتحقق هذه الحاسبة من الإدخال وتطبّق R = A/P
يجب أن تكون المساحة غير سالبة: فالمقطع السالب ليس قناة فيزيائية، أما المساحة الصفرية فقاع جاف وتعيد نصف قطر هيدروليكي 0. يجب أن يكون المحيط المبلل موجبًا تمامًا. يُرفض كذلك طول مبلل سالب. تُرفض المقادير فوق 10^{12} لأنها خارج النطاق المدعوم. لا مساعد هندسة ولا تحويل وحدات ولا جدول خشونة: النسبة الخالصة فقط. أرسل جسم JSON بحقلين إلزاميين: area مساحة مقطع الجريان A، و wetted_perimeter الطول المبلل P. يجب أن يكون كل حقل عددًا منتهيًا أو سلسلة رقمية تُفسَّر كذلك؛ فالحقول الناقصة والسلاسل الفارغة وعلامة زائد أو ناقص وحدها أو نقطة عشرية مفردة والنص غير العددي و NaN و Infinity تفشل فورًا بـ invalid_input مع تسمية الحقل، وذلك التحقق الفاشل لا يُفوتر. المحيط المبلل الصفري عقد المنتج لهذه القدرة: R = A/P غير معرَّفة، لذا يرفض المحرك ذلك الإدخال برسالة invalid_input واضحة بدل إعادة Infinity أو NaN. تُقبل الأسماء البديلة A و flow_area و cross_section و cross_section_area و section_area للحقل area؛ والأسماء P و perimeter و wetted و wp و hydraulic_perimeter للحقل wetted_perimeter حتى تستخدم النماذج والبرامج رموز الكتاب. بعد التحقق يقسم المحرك المساحة على المحيط المبلل ويقرّب المدخلات والنتيجة إلى اثني عشر رقمًا عشريًا كي يُنتج الطلب نفسه JSON نفسه عبر محركات JavaScript. يعيد الجسم area و wetted_perimeter، ويبلّغ hydraulic_radius والمرادف radius بالعدد نفسه، ويسمّي formula بـ R = A / P و method بـ area_over_wetted_perimeter.
أين يُستخدم نصف القطر الهيدروليكي والأدوات المجاورة والتسعير
استخدم API عندما يحتاج نص برمجي أو دفتر أو منصة درس إلى JSON ثابت لأزواج كثيرة من المساحة والمحيط بعقد واحد. كل طلب ناجح بند قابل للفوترة $0.002؛ والتحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد.
أسئلة تقنية
كم تكلفة حاسبة نصف القطر الهيدروليكي؟
أداة المتصفح مجانية. طلبات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مقدمًا $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ والإدخال غير الصالح لا يُفوتر.