Hydraulický poloměr

Hydraulický průměr a hydraulický poloměr jsou délkové charakteristiky průtokového průřezu proudu. Vyjadřují ekvivalentní náhradu průměru či poloměru pro potrubí či kanály nekruhového tvaru.

Značení

• Značka: R (poloměr), D (průměr), R_H, D_H
• Základní jednotka SI: metr, zkratka m

Výpočet hydraulického poloměru

Hydraulický poloměr je dán jako poměr průtočné plochy k omočenému obvodu; je tedy dán vztahem:

$R_{\mathrm{H}}=\frac{S}{O}$,

kde $S$ je obsah průtočné plochy [m²] a $O$ je omočený obvod [m].

Například pro kruhové potrubí v tlakovém režimu platí:

$R_{\mathrm{H}}=\frac{\frac{\pi D^2}{4}}{\pi D}=\frac{D}{4}$,

kde $D$ je průměr potrubí.

Tohoto vztahu se využívá při výpočtech tlakových potrubí jiných průřezů než kruhových k výpočtu náhradního průměru $D$.

Pro otevřená koryta lze zaměnit hydraulický poloměr $R_{\mathrm{H}}$ a střední hloubku $y_s$ kde

$y_s=\frac{S}{B}$,

kde $B$ je šířka koryta v hladině, pokud je $B\geqq (15÷20)y_s$.

Výpočet hydraulického průměru

Hydraulický průměr lze definovat jako čtyřnásobek hydraulického poloměru:

$D_{\mathrm{H}}=4R_{\mathrm{H}}=\frac{4A}{P}$.

Pro kruhové potrubí pak platí:

$D_{\mathrm{H}}=\frac{4\pi R^2}{2\pi R}=2R=D$,

kde $R$ je poloměr a $D$ je průměr potrubí; pro kruhové potrubí je tedy hydraulický průměr roven vnitřnímu rozměru potrubí.

Příklady

Příklady výpočtu pro jednoduché tvary

Tvar	Schéma	Hydraulický poloměr	Hydraulický průměr
Plně zaplněné kruhové potrubí	Plně zaplněné kruhové potrubí	$R_{\mathrm{H}}=\frac{\frac{\pi D^2}{4}}{\pi D}=\frac{D}{4}=\frac{R}{2}$	$D_{\mathrm{H}}=D=2R$
Částečně zaplněné kruhové potrubí	Částečně zaplněné kruhové potrubí	$R_{\mathrm{H}}=\frac{D}{4}(1-\frac{\sin \phi }{\frac{\pi \phi }{180}})$	$D_{\mathrm{H}}=D(1-\frac{\sin \phi }{\frac{\pi \phi }{180}})$
Obdélníkové koryto	Obdélníkové koryto	$R_{\mathrm{H}}=\frac{by}{b+2y}$	$D_{\mathrm{H}}=\frac{4by}{b+2y}$
Lichoběžníkové koryto	Lichoběžníkové koryto	$R_{\mathrm{H}}=\frac{(b+my)y}{b+2y\sqrt{1+m^2}}$	$D_{\mathrm{H}}=\frac{4(b+my)y}{b+2y\sqrt{1+m^2}}$
Trojúhelníkové koryto	Trojúhelníkové koryto	$R_{\mathrm{H}}=\frac{my}{2\sqrt{1+m^2}}$	$D_{\mathrm{H}}=\frac{2my}{\sqrt{1+m^2}}$