Raggio idraulico canale trapezoidale

I progettisti di canali a pelo libero e gli studenti di ingegneria civile necessitano delle proprietà geometriche di una sezione trapezoidale prima di applicare Manning, Chezy o il flusso critico. Gli schizzi di scarpa e franco spesso sbagliano area e perimetro bagnato quando la scarpa è scritta come z a uno anziché come angolo. Questo calcolatore di raggio idraulico di canale trapezoidale accetta la larghezza di fondo, il tirante e il rapporto orizzontale-verticale della scarpa, quindi restituisce l'area di deflusso, la larghezza in superficie libera, il perimetro bagnato, il raggio idraulico R uguale ad A su P e la profondità idraulica A su T nelle stesse unità di lunghezza che Lei ha usato. Scarpa zero recupera il canale rettangolare senza un altro strumento.

Formule di canale trapezoidale per area, perimetro e R

Un canale trapezoidale a pelo libero ha un fondo piano di larghezza b, sponde quasi rette a scarpa laterale costante e una superficie libera a tirante verticale y. La scarpa si esprime come z a uno: z unità orizzontali di sponda per ogni unità verticale di tirante. La larghezza in superficie libera è allora T uguale a b più due z y, perché ciascuna sponda contribuisce con una proiezione orizzontale z per y.

L'area di deflusso —sezione trasversale dell'acqua— è la media tra larghezza di fondo e larghezza superiore moltiplicata per il tirante, che si riduce ad A uguale a y per parentesi b più z y. Il perimetro bagnato è la lunghezza del contorno solido a contatto con l'acqua: il fondo più le due facce inclinate. Ogni faccia ha lunghezza y per la radice quadrata di uno più z al quadrato, quindi P uguale a b più due y per quel fattore di inclinazione.

Il raggio idraulico R è definito come A diviso per P; è la lunghezza caratteristica delle formule di resistenza come Manning e Darcy–Weisbach nei canali a pelo libero. La profondità idraulica D uguale ad A su T serve al numero di Froude e ai controlli di flusso critico. Quando z è zero le sponde sono verticali, T collassa a b, A diventa b y, P diventa b più due y, e R diventa b y su b più due y — la sezione rettangolare classica.

Tutte le uscite condividono la stessa famiglia di unità di lunghezza degli ingressi; converta piedi in metri Lei stesso se le servono coefficienti SI.

Quando questo calcolo della sezione fa risparmiare tempo

I progettisti di drenaggio e irrigazione dimensionano fossi e canali in terra con sagome trapezoidali; ottenere A, P e R corretti è il primo passo prima dell'equazione di Manning per tirante normale o capacità. I fogli comunali di acque meteoriche che mescolano tratti rettangolari e trapezoidali necessitano di un oracolo deterministico affinché una scarpa di uno e mezzo a uno non diventi un bug di angolo in gradi.

I corsi universitari di canali a pelo libero e i generatori d'esame necessitano del caso trapezoidale e del limite rettangolare senza due percorsi di codice. Le app di campo dei topografi possono accettare larghezza di fondo misurata, tirante alla mira e scarpa di progetto e restituire il raggio idraulico per calibrare la scabrezza. L'input non valido non viene addebitato.

Mantenga richieste compatte, fissi nei test i campi di area e raggio arrotondati, e otterrà geometria di sezione riproducibile per plugin CAD civili, correttori LMS e edge worker senza allestire un intero suite idraulico.