Hydraulischer Radius Calculator
Berechne das Effizienzverhältnis eines Gerinnequerschnitts.
Formula first
Overview
Der hydraulische Radius ist ein Maß für die Strömungseffizienz eines Gerinnes und wird als Verhältnis der Querschnittsfläche des Abflusses zum benetzten Umfang definiert. Er stellt die relative Menge an Fluid dar, die mit der Gerinnegrenze in Kontakt steht, wobei ein größerer Radius auf einen geringeren Reibungswiderstand hinweist.
Symbols
Variables
R = Hydraulic Radius, A = Cross-sectional Area, P = Wetted Perimeter
Apply it well
When To Use
When to use: Diese Formel wird verwendet, wenn die Fließgeschwindigkeit in offenen Gerinnen wie Flüssen, Kanälen und Abwasserkanälen mit den Gleichungen von Manning oder Chézy berechnet wird. Sie ist anwendbar in Situationen mit stationärer, gleichförmiger Strömung, in denen die Beziehung zwischen Gerinneform und Reibung quantifiziert werden muss.
Why it matters: Sie ist ein grundlegender Parameter im Bauingenieurwesen und in der Hydrologie für die Planung von Entwässerungssystemen und Hochwasserschutzmaßnahmen. Ein effizientes Gerinnedesign zielt darauf ab, den hydraulischen Radius zu maximieren, um Energieverluste zu verringern und das transportierte Wasservolumen zu erhöhen.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Wasseroberfläche in den benetzten Umfang einbeziehen.
- Mit hydraulischer Tiefe verwechseln.
One free problem
Practice Problem
Ein rechteckiger Bewässerungsgraben hat eine Querschnittsfläche von 4.5 m² und einen benetzten Umfang von 6.0 m. Wie groß ist sein hydraulischer Radius?
Hint: Teile die Querschnittsfläche durch den benetzten Umfang.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Chow, V. T., Maidment, D. R., & Mays, L. W. (1988). Applied Hydrology. McGraw-Hill.
- Wikipedia: Hydraulic radius
- Britannica: Hydraulic radius
- Bird, R. Byron, Stewart, Warren E., and Lightfoot, Edwin N. Transport Phenomena. 2nd ed. John Wiley & Sons, 2002.
- Chow, V. T. Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, 1959.
- Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. Transport Phenomena. John Wiley & Sons, 2007.
- OCR A-Level Geography — Earth's Life Support Systems