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परिणाम

हाइड्रोलिक व्यास (Dh)

मीटर

अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल A	1 m²
गीली परिधि P	4 m
सूत्र	Dh = 4A / P

हाइड्रोलिक व्यास क्या है?

हाइड्रोलिक व्यास ($D_h$) एक समतुल्य व्यास होता है जिसका उपयोग गैर-वृत्ताकार नलिकाओं में प्रवाह के विश्लेषण के लिए किया जाता है — जैसे आयताकार डक्ट, खुली नालियाँ, एनुलस (वलयाकार जगह) और आंशिक रूप से भरे पाइप। इसकी मदद से इंजीनियर किसी भी अनुप्रस्थ काट को एक ही लंबाई-मान में बदलकर वृत्ताकार पाइप के लिए बने सहसंबंध (जैसे रेनॉल्ड्स संख्या और डार्सी घर्षण गुणांक) उस पर लागू कर सकते हैं।

पाइप का अनुप्रस्थ काट जिसमें प्रवाह क्षेत्रफल A और गीली परिधि P दिखाई गई है — हाइड्रॉलिक व्यास अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल A और गीली परिधि P को जोड़ता है।

इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

अनुप्रस्थ काट का प्रवाह क्षेत्रफल A (वह क्षेत्रफल जिसे वास्तव में द्रव घेरता है) वर्ग मीटर में दर्ज करें, और गीली परिधि P (अनुप्रस्थ काट की सीमा का वह हिस्सा जो द्रव के संपर्क में रहता है) मीटर में दर्ज करें। कैलकुलेटर हाइड्रोलिक व्यास मीटर में दिखाएगा। पूरी तरह भरे वृत्ताकार पाइप के लिए परिणाम पाइप के वास्तविक व्यास के बराबर ही आता है।

सूत्र की व्याख्या

हाइड्रोलिक व्यास को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है: $$D_h = \frac{4 \cdot \text{Area } A}{\text{Wetted Perimeter } P}$$ यहाँ 4 का गुणांक इसलिए चुना गया है ताकि पूरी तरह बहते हुए व्यास $D$ वाले वृत्ताकार पाइप के लिए, जहाँ $A = \pi D^2/4$ और $P = \pi D$ है, सूत्र $$D_h = \frac{4(\pi D^2/4)}{\pi D} = D$$ दे। ध्यान दें कि खुली नाली में गीली परिधि में मुक्त जल सतह शामिल नहीं होती, क्योंकि वहाँ कोई दीवार-घर्षण नहीं होता।

तीन अनुप्रस्थ काट आकृतियाँ जिनमें क्षेत्रफल और गीली परिधि उभारी गई हैं — गोल, आयताकार और खुली नाली के काट में क्षेत्रफल A और गीली परिधि P अलग-अलग होते हैं।

हल किया गया उदाहरण

मान लीजिए एक 2 मीटर चौड़ी आयताकार नाली में 1 मीटर गहराई तक पानी बह रहा है। प्रवाह क्षेत्रफल $A = 2 \times 1 = 2 \text{ m}^2$ होगा। गीली परिधि तल और दोनों पार्श्व दीवारों को मिलाकर होती है: $P = 2 + 1 + 1 = 4 \text{ m}$। तब $$D_h = \frac{4 \times 2}{4} = 2 \text{ m}$$

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या हाइड्रोलिक व्यास और हाइड्रोलिक त्रिज्या एक ही चीज़ हैं? नहीं। हाइड्रोलिक त्रिज्या $R = A/P$ होती है, इसलिए $D_h = 4R$। दोनों में चार गुना का अंतर होता है।

मुझे कौन-सी इकाइयाँ इस्तेमाल करनी चाहिए? कोई भी सुसंगत इकाई चलेगी — यदि A m² में और P m में है, तो $D_h$ मीटर में आएगा। यदि ft² और ft में दर्ज करें तो परिणाम फीट में मिलेगा।

क्या गीली परिधि में मुक्त सतह गिनी जाती है? नहीं। खुली नाली के प्रवाह में केवल ठोस सीमाएँ (तल और डूबी हुई दीवारें) ही शामिल होती हैं, हवा के संपर्क में आई ऊपरी जल सतह नहीं।

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