เครื่องคำนวณความยาวเปียกผิว

บทนำ

ความยาวเปียกผิวเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในวิศวกรรมชลศาสตร์และกลศาสตร์ของไหล ซึ่งแสดงถึงความยาวของขอบภาคตัดขวางที่สัมผัสกับของไหลในช่องทางเปิดหรือท่อที่เติมเพียงบางส่วน เครื่องคำนวณนี้ช่วยให้คุณสามารถกำหนดความยาวเปียกผิวสำหรับรูปทรงช่องทางต่างๆ รวมถึงสี่เหลี่ยมคางหมู สี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมจัตุรัส และท่อกลม สำหรับทั้งการเติมเต็มและเติมเพียงบางส่วน

วิธีใช้เครื่องคำนวณนี้

1. เลือกรูปทรงช่องทาง (สี่เหลี่ยมคางหมู สี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมจัตุรัส หรือท่อกลม)
2. ป้อนขนาดที่ต้องการ:
   • สำหรับสี่เหลี่ยมคางหมู: ความกว้างด้านล่าง (b) ความลึกน้ำ (y) และความชันด้านข้าง (z)
   • สำหรับสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมจัตุรัส: ความกว้าง (b) และความลึกน้ำ (y)
   • สำหรับท่อกลม: เส้นผ่านศูนย์กลาง (D) และความลึกน้ำ (y)
3. คลิกปุ่ม "คำนวณ" เพื่อรับความยาวเปียกผิว
4. ผลลัพธ์จะแสดงเป็นเมตร

หมายเหตุ: สำหรับท่อกลม หากความลึกน้ำเท่ากับหรือมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง จะถือว่าท่อเต็ม

การตรวจสอบข้อมูลนำเข้า

เครื่องคำนวณจะทำการตรวจสอบข้อมูลนำเข้าดังนี้:

• มิติทั้งหมดต้องเป็นตัวเลขบวก
• สำหรับท่อกลม ความลึกน้ำไม่สามารถเกินเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ
• ความชันด้านข้างสำหรับช่องทางสี่เหลี่ยมคางหมูต้องเป็นตัวเลขที่ไม่เป็นลบ

หากตรวจพบข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง จะแสดงข้อความแจ้งข้อผิดพลาด และการคำนวณจะไม่ดำเนินการจนกว่าจะได้รับการแก้ไข

สูตร

ความยาวเปียกผิว (P) คำนวณแตกต่างกันสำหรับแต่ละรูปทรง:

1. ช่องทางสี่เหลี่ยมคางหมู: $P = b + 2y\sqrt{1 + z^2}$ โดย: b = ความกว้างด้านล่าง, y = ความลึกน้ำ, z = ความชันด้านข้าง

2. ช่องทางสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมจัตุรัส: $P = b + 2y$ โดย: b = ความกว้าง, y = ความลึกน้ำ

3. ท่อกลม: สำหรับท่อที่เติมเพียงบางส่วน: $P = D \cdot \arccos(\frac{D - 2y}{D})$ โดย: D = เส้นผ่านศูนย์กลาง, y = ความลึกน้ำ

   สำหรับท่อที่เติมเต็ม: $P = \pi D$

การคำนวณ

เครื่องคำนวณใช้สูตรเหล่านี้เพื่อคำนวณความยาวเปียกผิวตามข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน นี่คือคำอธิบายทีละขั้นตอนสำหรับแต่ละรูปทรง:

1. ช่องทางสี่เหลี่ยมคางหมู: ก. คำนวณความยาวของด้านที่เอียง: $s = y\sqrt{1 + z^2}$ ข. เพิ่มความกว้างด้านล่างและความยาวด้านข้างสองเท่า: $P = b + 2s$

2. ช่องทางสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมจัตุรัส: ก. เพิ่มความกว้างด้านล่างและสองเท่าของความลึกน้ำ: $P = b + 2y$

3. ท่อกลม: ก. ตรวจสอบว่าท่อเต็มหรือเติมเพียงบางส่วนโดยเปรียบเทียบ y กับ D ข. หากเต็ม (y ≥ D), คำนวณ $P = \pi D$ ค. หากเติมเพียงบางส่วน (y < D), คำนวณ $P = D \cdot \arccos(\frac{D - 2y}{D})$

เครื่องคำนวณทำการคำนวณเหล่านี้โดยใช้การคำนวณแบบจุดทศนิยมคู่เพื่อรับประกันความแม่นยำ

หน่วยและความแม่นยำ

• มิติการป้อนทั้งหมดควรเป็นเมตร (m)
• การคำนวณทำโดยใช้การคำนวณแบบจุดทศนิยมคู่
• ผลลัพธ์จะแสดงปัดเศษเป็นทศนิยมสองตำแหน่งเพื่อความอ่านง่าย แต่การคำนวณภายในจะคงความแม่นยำเต็มที่

[ส่วนที่เหลือของเอกสารจะแปลตามแบบเดิม โดยคงรูปแบบและโครงสร้างเดิม]