
【化】 mean hydraulic radius
average; counterpoise; equilibration; evenness
【医】 Av.; average
【经】 avg.
【化】 hydraulic radius
平均水力半径(Mean Hydraulic Radius)是流体力学与水利工程中的核心参数,定义为过水断面面积(A)与湿周(P)的比值,公式表示为: $$ R_h = frac{A}{P} $$ 其中湿周指流体与固体边界接触的周界长度。该参数综合反映了河道、管道等输水结构的几何特征对水流阻力的影响。
在英文语境中,该术语常见于《Hydraulic Engineering Handbook》(美国土木工程师学会,2022版)的明渠流动章节,被描述为"a measure of flow efficiency in open channels"。中文权威文献《水力学》(清华大学出版,第5版)指出,平均水力半径在曼宁公式计算中起关键作用,直接影响流速与流量的推算精度。
该参数的应用场景包括:城市排水管网设计(需考虑不同管径的湿周变化)、自然河道洪水演进模型(需分段计算平均水力半径)、灌溉渠道优化(通过调整断面形状改变水力效率)等。国际水力学协会(IAHR)建议在非规则断面中采用积分法分段计算平均值,以提升水文模型的准确性。
平均水力半径是水力学中用于描述流体在特定流动条件下综合水力特性的参数,其核心概念基于水力半径的定义,并通过对不同断面的数值取平均来反映整体特性。以下是详细解析:
section*{1. 定义基础} 水力半径(R)定义为过流断面面积(A)与湿周(χ)的比值,公式为: $$ R = frac{A}{chi} $$ 其中,湿周指流体与管道或渠道接触的边界总长度。平均水力半径则是在多个断面或流动过程中,对各断面水力半径进行平均后的综合值。
section*{2. 应用场景} • textbf{复杂流动系统}:如河流分段或变截面管道,需计算不同断面的水力半径后取平均 • textbf{非圆形管道设计}:当量直径(4倍水力半径)常用于雷诺数计算,平均水力半径可辅助简化非规则截面流动分析
section*{3. 计算方法} 平均值的计算方式取决于工程需求:
section*{4. 注意事项} • 需明确平均范围(空间平均或时间平均) • 在湍流计算中,平均水力半径需结合雷诺数修正 • 湿周计算需精确获取接触边界长度,尤其对非规则截面
section*{5. 历史渊源} 该概念源自水力学发展中对非圆形管道的流动研究,最早可追溯至20世纪初期对明渠水流规律的探索。现代应用中,它与当量直径共同构成非圆管流动计算的基础参数体系。
闭塞性阑尾炎比粘计波章热菌不愿侧卧位串表串级进位醋胺丁香酚蕃茄酱等副鸣疽杆菌广泛流传黑曼氏征黄藻红还原酮回吸金属网θ环拉埃法毛花洋地黄每批容量模拟方式赔偿损失欠压保护氰亚铁酸铜钾芹黄素犬瘟趋日性输入港船上交货舒适自在的速率试验