Cómo calcular la profundidad crítica para los canales trapezoidales

La profundidad crítica indica la profundidad aproximada a la que el flujo de agua en un canal de cambios supercrítico a subcrítico . Flujo supercrítico tiene una mayor velocidad y menor profundidad , lo que lleva al agua más turbulento; Por otro lado , el flujo subcrítico tiene una velocidad más baja y mayor profundidad , y el agua por lo tanto más tranquilo . Profundidad crítica también ayuda a los ingenieros a determinar si se debe clasificar la pendiente del canal tan pronunciada o leve . Estas clasificaciones juegan un papel importante en el diseño de canales . Cálculo de la profundidad crítica en un canal trapezoidal requiere que las variables adimensionales y un chart.Things que necesitará
Calculator Foto crítico lista de profundidad de
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Una Levante la anchura del canal en su base a la potencia de 2,5 . Si la anchura de la base es de 10 pies , por ejemplo, 10 ^ 2.5 = 316.2 .
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multiplicar el resultado por la raíz cuadrada de g, la aceleración de la gravedad . La raíz cuadrada es igual a 5.7 ​​para unidades inglesas o 3.1 para unidades métricas. Por ejemplo , multiplicar por 5,7 316,2 conseguir 1.802,34 .
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Levante la pendiente de los lados del canal a la potencia de 1,5 . La pendiente se expresa como m : 1 donde m es el componente horizontal y 1 es la componente vertical . Si m = 2 , por ejemplo , calcular 2 ^ 1.5 para obtener 2,8 .
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Multiplicar el resultado por el flujo volumétrico a través del canal . Si el caudal es de 100 metros cúbicos por segundo , por ejemplo, multiplicar por 2,8 para obtener 2800 .
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Divida este resultado por el resultado de los cálculos con g y la anchura del canal . Por ejemplo , dividir 2800 por 1.802,34 para obtener 1.55 .
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Pinpoint este número en el eje X de un gráfico de profundidad crítica para los canales trapezoidales. Mover hacia arriba desde ese punto en el eje x de la línea diagonal en el gráfico. Mover a la izquierda desde este punto hasta el eje y . El valor en este punto en el eje Y es Y ' , una variable adimensional relacionada con la profundidad crítica . Si el número original es 1,55 , y '= 1 .
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Multiplicar Y' por la anchura de la base del canal . Si y ' es 1 y la anchura de la base es de 10 pies , 1x10 = 10 pies .
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dividir el resultado por m, la pendiente del canal . Si m = 2, por ejemplo , divida 10 pies por 2 para obtener 5 pies. Esta es la profundidad crítica .