Calcolatore di raggio idraulico
Una sezione con 2 m² di area bagnata e 4 m di perimetro bagnato ha un raggio idraulico di 0,5 m. Divida l'area per la lunghezza bagnata per ottenere la lunghezza caratteristica che serve a Manning, a Chézy o al numero di Reynolds. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Area
- 2
- Perimetro bagnato
- 4
- Raggio idraulico
- 0,5
- Raggio
- 0,5
Il raggio idraulico è il rapporto fra l'area della sezione di deflusso di un canale e la lunghezza del perimetro bagnato: l'identità da manuale R = A / P usata nell'idraulica a pelo libero, nelle formule di resistenza di Manning e Chézy e nel numero di Reynolds delle condotte. Con un'area di deflusso finita e un perimetro bagnato non nullo, in unità di lunghezza coerenti, questo calcolatore restituisce il raggio idraulico nella stessa unità di lunghezza del perimetro.
Che cosa significa il raggio idraulico e quando vale R = A/P
Il raggio idraulico è una lunghezza caratteristica di una sezione in moto, non il raggio geometrico di un cerchio. Si definisce come l'area della sezione di deflusso A divisa per il perimetro bagnato P, lunghezza del contorno solido-fluido in quella sezione.
La superficie libera di un canale a cielo aperto non entra nel perimetro bagnato: lì l'acqua tocca l'aria, non l'alveo né una parete, così un canale rettangolare di larghezza b e tirante y ha A = b y e P = b + 2 y, dunque R = b y / (b + 2 y), che si avvicina al tirante y solo quando il corso è molto largo.
Una condotta circolare piena di diametro D ha A = π D² / 4 e P = π D, quindi R = D / 4: risultato che ogni corso di idraulica chiede di ritrovare. Sezioni trapezoidali, triangolari e composte seguono lo stesso rapporto una volta noti A e P dalla geometria.
L'intento di ricerca si raggruppa attorno a calcolatore di raggio idraulico, R = A/P, perimetro bagnato, raggio idraulico di Manning e lunghezza caratteristica di canale: chi ha già area e lunghezza bagnata e vuole un R numerico per Manning, Chézy, Darcy–Weisbach o un Reynolds, non un convertitore di conducibilità del suolo né uno strumento di raggio di cerchio. Questa pagina calcola soltanto quel rapporto. Mantenga le unità coerenti: metri quadrati con metri danno metri; piedi quadrati con piedi danno piedi.
Dove si usa il raggio idraulico, strumenti vicini e tariffa
Chi progetta canali a pelo libero impiega il raggio idraulico come la lunghezza che moltiplica la pendenza energetica nelle formule di moto uniforme di Manning e Chézy: la velocità media è proporzionale a R elevato a due terzi per la radice della pendenza, così un R errato rovina ogni stima di portata. I calcoli di tombini e fognature partono spesso dall'identità di tubo pieno R = D/4 e poi ricalcolano A e P quando la condotta è solo parzialmente piena.
I laboratori didattici chiedono di tabulare A, P e R per un canale rettangolare al variare del tirante, e di vedere che R non è il raggio geometrico né il diametro idraulico. Note di campo che già elencano un'area rilevata e un metro del contorno bagnato possono convertire quei due numeri in R senza aprire un solutore Saint-Venant completo.
Questa pagina non è un convertitore di conducibilità idraulica — grandezza di suolo o di acquifero, altre unità, altra ricerca — né uno strumento di tensione circonferenziale o di portata in condotta. Usi il modulo del browser per un controllo immediato nel valutare un esercizio o nel confrontare un calcolo a mano di A su P. I risultati sono pienamente deterministici: ingressi identici producono sempre lo stesso raggio idraulico e le stesse etichette di formula e metodo, senza modello linguistico, senza rete in uscita e senza dipendenza dall'orologio.
Casi d'uso
Controlli di moto uniforme di Manning e Chézy
Converta un'area di deflusso rilevata o di progetto e il perimetro bagnato in raggio idraulico R prima di valutare la velocità di Manning o Chézy su un canale, un tombino o un alveo naturale.
Chiavi di compiti e laboratorio di idraulica
Generi un R deterministico per sezioni rettangolari, trapezoidali e circolari piene, affinché gli studenti confrontino A/P con i dati della canaletta senza mescolare raggio geometrico e diametro idraulico.
Domande frequenti
Come si calcola il raggio idraulico di un canale?
Il raggio idraulico è l'area di deflusso divisa per il perimetro bagnato: R = A / P.
Perché un perimetro bagnato nullo viene rifiutato?
R = A/P è indefinito quando P è zero.
Quali unità devo usare per il raggio idraulico?
Qualsiasi sistema di lunghezza coerente. Metri quadrati con metri danno R in metri; piedi quadrati con piedi danno R in piedi. Il calcolatore non converte le unità. Non includa la superficie libera nel perimetro bagnato.
In che cosa il raggio idraulico differisce dal diametro idraulico o dal raggio geometrico?
Il raggio idraulico è A/P. Il diametro idraulico è di solito 4R e serve per condotti chiusi non circolari. Il raggio geometrico è la r di un cerchio. Per una condotta circolare piena, R = D/4, che non è il raggio della condotta.
La superficie dell'acqua conta nel perimetro bagnato?
No. Sulla superficie di un canale a pelo libero l'acqua tocca l'aria, non un fondo o una parete. Un canale rettangolare somma quindi la larghezza del fondo e le due altezze laterali, mai la larghezza in superficie.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
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}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.hydraulic_radius",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Limiti
max_abs_area | 1000000000000 |
max_abs_wetted_perimeter | 1000000000000 |
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Una sezione asciutta con area nulla dà R = 0; un perimetro bagnato nullo è indefinito sul piano fisico e algebrico e fallisce con invalid_input invece di una divisione per zero. Le chiamate API riuscite sono addebitate a $0.002; la convalida fallita non viene fatturata.
Che cosa significa il raggio idraulico e quando vale R = A/P
Non ricava A o P da una forma nominata, non consulta una scabrezza n e non converte il raggio idraulico in diametro idraulico D_h = 4 R, grandezza affine ma distinta, usata soprattutto per condotti chiusi non circolari.
Come questo calcolatore convalida l'ingresso e applica R = A/P
L'area deve essere non negativa: una sezione negativa non è un canale fisico, mentre un'area nulla è un alveo asciutto e restituisce raggio idraulico 0. Il perimetro bagnato deve essere strettamente positivo. Una lunghezza bagnata negativa è rifiutata allo stesso modo. Magnitudini oltre 10^{12} sono rifiutate perché fuori dal campo ammesso. Non c'è un assistente di geometria, né conversione di unità, né tabella di scabrezza: solo il rapporto puro. Invii un corpo JSON con due campi obbligatori: area, l'area della sezione di deflusso A, e wetted_perimeter, la lunghezza bagnata P. Ogni campo deve essere un numero finito o una stringa numerica che si interpreti come tale; campi assenti, stringhe vuote, un più o un meno isolati o un semplice punto decimale, testo non numerico, NaN e Infinity falliscono subito con invalid_input indicando il campo, e quella convalida fallita non viene addebitata. Un perimetro bagnato nullo è il contratto di prodotto di questa capacità: R = A/P è indefinito, quindi il motore rifiuta quell'ingresso con un invalid_input chiaro invece di restituire Infinity o NaN. Sono accettati gli alias A, flow_area, cross_section, cross_section_area e section_area per area; gli alias P, perimeter, wetted, wp e hydraulic_perimeter per wetted_perimeter, così moduli e script possono usare i simboli del manuale. Dopo la convalida il motore divide l'area per il perimetro bagnato e arrotonda ingressi e risultato a dodici decimali, così la stessa richiesta produce lo stesso JSON sui motori JavaScript. Il corpo riecheggia area e wetted_perimeter, riporta hydraulic_radius e il sinonimo radius come lo stesso numero, e etichetta formula R = A / P con method area_over_wetted_perimeter.
Dove si usa il raggio idraulico, strumenti vicini e tariffa
Usi l'API quando uno script, un taccuino o una piattaforma didattica serve JSON stabile per molte coppie area-perimetro sotto un unico contratto. Ogni richiesta riuscita è un item fatturabile a $0.002; la convalida fallita non consuma il saldo.
Casi di integrazione
Fixture software di canale a pelo libero
Fissi il raggio idraulico atteso nei test unitari per unità SI e imperiali, inclusa l'identità di tubo pieno R = D/4, senza incorporare una libreria geometrica completa.
Domande tecniche
Quanto costa il calcolatore di raggio idraulico?
Lo strumento del browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo KIT prepagato a $0.002 per chiamata riuscita; un ingresso non valido non viene addebitato.