Märkäpiirin Laskuri

Johdanto

Märkäpiiri on keskeinen parametri hydrauliikkasuunnittelussa ja virtausmekaniikassa. Se edustaa nestekosketuksessa olevan poikkileikkauksen reunapituutta avoimessa kanavassa tai osittain täytetyssä putkessa. Tämä laskuri mahdollistaa märkäpiirin määrittämisen eri kanavien muodoille, kuten trapetsille, suorakulmiolle/neliölle ja pyöreälle putkelle, sekä täysin että osittain täytetyissä olosuhteissa.

Käyttöohjeet

1. Valitse kanavan muoto (trapetoidi, suorakulmainen/neliö tai pyöreä putki).
2. Syötä vaaditut mitat:
   • Trapetoidille: pohjan leveys (b), vesisyvyys (y) ja sivuluiska (z)
   • Suorakulmainen/neliö: leveys (b) ja vesisyvyys (y)
   • Pyöreä putki: halkaisija (D) ja vesisyvyys (y)
3. Paina "Laske" -painiketta märkäpiirin saamiseksi.
4. Tulos näytetään metreissä.

Huomio: Pyöreissä putkissa, jos vesisyvyys on yhtä suuri tai suurempi kuin halkaisija, putki katsotaan täysin täytetyksi.

Syötteen Validointi

Laskuri suorittaa seuraavat tarkistukset käyttäjän syötteille:

• Kaikkien mittojen tulee olla positiivisia lukuja.
• Pyöreissä putkissa vesisyvyys ei voi ylittää putken halkaisijaa.
• Trapetoidin sivuluiskan tulee olla ei-negatiivinen numero.

Jos virheellisiä syötteitä havaitaan, virheilmoitus näytetään, eikä laskentaa suoriteta ennen korjausta.

Kaava

Märkäpiiri (P) lasketaan eri muodoille eri tavoin:

1. Trapetoidikanavassa: $P = b + 2y\sqrt{1 + z^2}$ Missä: b = pohjan leveys, y = vesisyvyys, z = sivuluiska

2. Suorakulmainen/Neliökanava: $P = b + 2y$ Missä: b = leveys, y = vesisyvyys

3. Pyöreä putki: Osittain täytetylle putkelle: $P = D \cdot \arccos(\frac{D - 2y}{D})$ Missä: D = halkaisija, y = vesisyvyys

   Täysin täytetylle putkelle: $P = \pi D$

Laskenta

Laskuri käyttää näitä kaavoja märkäpiirin laskemiseen käyttäjän syötteen perusteella.

Yksiköt ja Tarkkuus

• Kaikki syötemitat tulee olla metrejä (m).
• Laskenta suoritetaan kaksinkertaisella liukulukutarkkuudella.
• Tulokset näytetään pyöristettynä kahteen desimaaliin luettavuuden parantamiseksi.

Käyttötarkoitukset

Märkäpiirin laskurilla on useita sovelluksia:

1. Kastelujärjestelmien suunnittelu
2. Hulevesien hallinta
3. Jätevedenkäsittely
4. Jokisuunnittelu
5. Vesivoimahankkeet

Vaihtoehdot

Märkäpiirin lisäksi on muitakin hydraulisia mittauksia:

1. Hydraulinen säde
2. Hydraulinen halkaisija
3. Virtauspinta-ala
4. Pintaleveys

Historia

Märkäpiirin käsite on ollut keskeinen hydrauliikkasuunnittelussa vuosisatojen ajan. Se nousi merkittäväksi 1700- ja 1800-lukujen avoimien kanavien virtauslaskukaavojen kehittyessä.

Esimerkit

(Sisältää samat koodiesimerkit kuin alkuperäisessä dokumentissa, käännettynä suomeksi)

Numeeriset Esimerkit

(Samat numeeriset esimerkit kuin alkuperäisessä dokumentissa)

Lähteet

1. "Märkäpiiri." Wikipedia, Wikimedia Foundation
2. "Manning-kaava." Wikipedia, Wikimedia Foundation