محاسبه‌گر محیط خیس شده

مقدمه

محیط خیس شده پارامتری حیاتی در مهندسی هیدرولیک و مکانیک سیالات است. این پارامتر نشان‌دهنده طول مرز مقطع عرضی است که در تماس با سیال در یک کانال باز یا لوله پر شده جزئی است. این محاسبه‌گر امکان تعیین محیط خیس شده برای اشکال مختلف کانال، از جمله ذوزنقه، مستطیل/مربع و لوله‌های دایره‌ای، برای شرایط پر شده کامل و جزئی را فراهم می‌کند.

نحوه استفاده از این محاسبه‌گر

1. شکل کانال را انتخاب کنید (ذوزنقه، مستطیل/مربع یا لوله دایره‌ای).
2. ابعاد مورد نیاز را وارد کنید:
   • برای ذوزنقه: عرض کف (b)، عمق آب (y) و شیب جانبی (z)
   • برای مستطیل/مربع: عرض (b) و عمق آب (y)
   • برای لوله دایره‌ای: قطر (D) و عمق آب (y)
3. دکمه "محاسبه" را کلیک کنید تا محیط خیس شده محاسبه شود.
4. نتیجه به متر نمایش داده خواهد شد.

توجه: برای لوله‌های دایره‌ای، اگر عمق آب برابر یا بیشتر از قطر باشد، لوله به عنوان پر شده در نظر گرفته می‌شود.

اعتبارسنجی ورودی

محاسبه‌گر بررسی‌های زیر را بر روی ورودی‌های کاربر انجام می‌دهد:

• تمام ابعاد باید اعداد مثبت باشند.
• برای لوله‌های دایره‌ای، عمق آب نباید از قطر لوله تجاوز کند.
• شیب جانبی برای کانال‌های ذوزنقه‌ای باید عددی غیر منفی باشد.

در صورت شناسایی ورودی‌های نامعتبر، پیام خطا نمایش داده خواهد شد و محاسبه تا زمان اصلاح متوقف می‌شود.

فرمول

محیط خیس شده (P) برای هر شکل متفاوت محاسبه می‌شود:

1. کانال ذوزنقه‌ای: $P = b + 2y\sqrt{1 + z^2}$ که در آن: b = عرض کف، y = عمق آب، z = شیب جانبی

2. کانال مستطیلی/مربعی: $P = b + 2y$ که در آن: b = عرض، y = عمق آب

3. لوله دایره‌ای: برای لوله‌های پر شده جزئی: $P = D \cdot \arccos(\frac{D - 2y}{D})$ که در آن: D = قطر، y = عمق آب

   برای لوله‌های پر شده کامل: $P = \pi D$

[The rest of the document follows the same translation pattern, maintaining right-to-left formatting and markdown structure]