Исходные величины и единицы
Рассчитывает расход и число Фруда в открытом канале, а также ограничения по скорости и запасу высоты. Для расчёта используются Ширина дна (м), Откос по горизонтали на единицу высоты (безразмерно), Рабочая глубина (м), Продольный уклон (безразмерно), Шероховатость Маннинга (безразмерно), Плотность воды (кг/м³), Допустимая скорость (м/с), Высота борта канала (м). Числа вводятся в единицах, указанных у соответствующих полей. Отдельно проверьте, относятся ли параметры к одному устройству или одному наблюдаемому режиму.
Установившееся равномерное течение по Маннингу; канал имеет трапецеидальное поперечное сечение. Значения из примера предназначены для проверки порядка величин. Если рабочий диапазон материала или установки неизвестен, сначала уточните его по паспорту или измерению.
На итоговый расчёт влияют «ширина дна» и «высота борта канала». В задаче «пропускная способность трапецеидального русла с контролем скорости» каждый из них имеет собственную физическую роль: перед повторным вычислением проверьте единицы и направление изменения величин.
Физическая модель и формулы
Рассчитывает расход и число Фруда в открытом канале, а также ограничения по скорости и запасу высоты. Основные зависимости записываются так: A=h(b+zh), R=A/[b+2h√(1+z²)], Q=(1/n)AR^(2/3)√i. Подставьте физические величины с одинаковой системой единиц и получите промежуточные параметры, затем итоговые показатели.
Установившееся равномерное течение по Маннингу; канал имеет трапецеидальное поперечное сечение. Именно эти предположения ограничивают применимость формулы. При нарушении обязательного условия расчёт останавливается либо показывает величину запаса до границы допустимого режима.
Среди результатов — «Расход, м³/с» и «Средняя скорость, м/с». Первый показывает основную величину, второй помогает проверить выбранный режим. Для «пропускная способность трапецеидального русла с контролем скорости» эти показатели получаются из общей модели: A=h(b+zh), R=A/[b+2h√(1+z²)], Q=(1/n)AR^(2/3)√i.
Как проверить и истолковать результат
Сопоставьте «Расход, м³/с» и «Средняя скорость, м/с», затем поменяйте «ширина дна». Для задачи «пропускная способность трапецеидального русла с контролем скорости» важно оценивать физически допустимое изменение результата, а не только его численное значение.
Проведите повторный расчёт: сначала измените «ширина дна», затем верните исходное значение и измените «высота борта канала». Если ответ изменился неожиданным образом, проверьте формулу A=h(b+zh), R=A/[b+2h√(1+z²)], Q=(1/n)AR^(2/3)√i.
Рассчитывает расход и число Фруда в открытом канале, а также ограничения по скорости и запасу высоты. Не стоит делать вывод только по одному набору чисел: сравните несколько физически допустимых вариантов и оцените запас до возможных ограничений.
Границы применимости и точность
Установившееся равномерное течение по Маннингу; канал имеет трапецеидальное поперечное сечение. В реальных условиях на результат могут влиять параметры, не представленные этой упрощённой моделью, например изменение свойств вещества, потери на неоднородностях либо динамические переходы.
Проверьте точность измерения величины «ширина дна». При её неопределённости вычислите минимум и максимум, не выходя за границы ввода. Учитывайте условие модели: Установившееся равномерное течение по Маннингу; канал имеет трапецеидальное поперечное сечение.
Калькулятор «Пропускная способность трапецеидального русла с контролем скорости» предназначен для предварительной инженерной оценки и обучения. Там, где расчёт определяет допустимую нагрузку, режим оборудования или безопасность, требуется независимая проверка и нормативная методика.
Формула расчёта
A=h(b+zh), R=A/[b+2h√(1+z²)], Q=(1/n)AR^(2/3)√i.
Проверенные примеры
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Введите исходные числа в единицах, указанных возле полей.
- Рассчитайте значения и сопоставьте несколько выходных показателей.
- По одному измените наиболее важные входные условия и сравните результаты.
- Если система сообщает о недопустимом режиме, проверьте физические ограничения.