什么是水力直径？
水力直径（\(D_h\)）是一种等效直径，用于分析非圆形流道中的流动，例如矩形风道、明渠、环形夹层以及未充满的管道。它把复杂的截面几何形状简化为一个单一的特征长度，从而让工程师能够把圆管的经验关联式（如雷诺数和达西摩擦因数）套用到任意截面上。
如何使用本计算器
输入截面流通面积 \(A\)（流体实际占据的面积，单位为平方米），以及湿周 \(P\)（截面边界中与流体接触的那段长度，单位为米）。计算器会返回以米为单位的水力直径。对于完全充满的圆管，计算结果就等于管道的实际直径。
公式详解
水力直径的定义为 $$D_h = \frac{4 \cdot \text{Area } A}{\text{Wetted Perimeter } P}$$ 式中的系数 4 是经过特意选取的：对于直径为 \(D\)、满流的圆管，有 \(A = \pi D^2/4\)、\(P = \pi D\)，代入公式即得 \(D_h = 4(\pi D^2/4)/(\pi D) = D\)，正好等于管径本身。需要注意的是，在明渠中，湿周不包括自由水面，因为水面这一边界不产生壁面摩擦。
计算实例
设有一条宽 2 m 的矩形渠道，水深为 1 m。流通面积为 \(A = 2 \times 1 = 2 \text{ m}^2\)。湿周等于渠底加上两侧渠壁：\(P = 2 + 1 + 1 = 4 \text{ m}\)。于是 $$D_h = \frac{4 \times 2}{4} = 2 \text{ m}$$
常见问题
水力直径和水力半径是一回事吗？不是。水力半径为 \(R = A/P\)，因此 \(D_h = 4R\)，两者相差 4 倍。
应该使用什么单位？只要单位一致即可——若 \(A\) 以 \(\text{m}^2\)、\(P\) 以 m 为单位，则 \(D_h\) 的单位为米；若改用 \(\text{ft}^2\) 和 ft，结果则为英尺。
自由水面是否计入湿周？不计入。对于明渠流动，只统计固体边界（渠底和被水浸没的渠壁），暴露在空气中的顶部水面不算在内。
