Good Tool LogoGood Tool Logo
مجاني 100% | لا حاجة للتسجيل

حاسبة تدفق أنابيب مانينغ

احسب معدلات التدفق وخصائص الأنابيب الدائرية باستخدام معادلة مانينغ مع حاسبتنا المجانية.

Additional Information and Definitions

قطر الأنبوب $d_0$

القطر الداخلي للأنبوب. هذه هي المسافة عبر الجزء الداخلي من الأنبوب.

خشونة مانينغ $n$

تمثل خشونة السطح الداخلي للأنبوب. القيم الأعلى تشير إلى سطح أكثر خشونة، مما يزيد من الاحتكاك ويؤثر على التدفق.

منحدر الضغط $S_0$

تدرج الطاقة أو منحدر خط الدرجة الهيدروليكية ($S_0$). يمثل معدل فقدان الطاقة لكل وحدة طول من الأنبوب.

وحدة منحدر الضغط

اختر الوحدة للتعبير عن منحدر الضغط. 'ارتفاع/تشغيل' هو نسبة، بينما '% ارتفاع/تشغيل' هو نسبة مئوية.

عمق التدفق النسبي $y/d_0$

نسبة عمق التدفق إلى قطر الأنبوب، مما يدل على مدى امتلاء الأنبوب. قيمة 1 (أو 100%) تعني أن الأنبوب يعمل بكامل طاقته.

وحدة عمق التدفق النسبي

اختر الوحدة للتعبير عن عمق التدفق النسبي. 'كسر' هو عدد عشري (مثل 0.5 للنصف الممتلئ)، بينما '%' هو نسبة مئوية.

وحدة الطول

اختر الوحدة لقياسات الطول.

Loading

الأسئلة الشائعة والإجابات

Click on any question to see the answer

فهم حسابات تدفق أنابيب مانينغ

تستخدم معادلة مانينغ على نطاق واسع في الهندسة الهيدروليكية لحساب خصائص التدفق في القنوات المفتوحة والأنابيب. إليك المصطلحات والمفاهيم الرئيسية المتعلقة بتحليل تدفق الأنابيب:

معادلة مانينغ

صيغة تجريبية تستخدم لتقدير متوسط سرعة السائل المتدفق في قناة لا تحيط بالسائل بالكامل، أي تدفق القنوات المفتوحة.

قطر الأنبوب

القطر الداخلي للأنبوب، وهو المسافة عبر الجزء الداخلي من الأنبوب.

معامل خشونة مانينغ

معامل يمثل خشونة السطح الداخلي للأنبوب. القيم الأعلى تشير إلى سطح أكثر خشونة، مما يزيد من الاحتكاك ويؤثر على التدفق.

منحدر الضغط

يعرف أيضاً بالتدرج الهيدروليكي أو منحدر الطاقة، ويمثل معدل فقدان الطاقة لكل وحدة طول من الأنبوب.

عمق التدفق النسبي

نسبة عمق التدفق إلى قطر الأنبوب، مما يدل على مدى امتلاء الأنبوب. قيمة 1 (أو 100%) تعني أن الأنبوب يعمل بكامل طاقته.

مساحة التدفق

المساحة المقطعية للمياه المتدفقة داخل الأنبوب.

المحيط المبلل

طول سطح الأنبوب المتصل بالمياه.

نصف القطر الهيدروليكي

نسبة مساحة التدفق إلى المحيط المبلل، وهو معلم رئيسي في الحسابات الهيدروليكية.

عرض القمة

عرض سطح الماء في أعلى التدفق.

السرعة

متوسط سرعة المياه المتدفقة عبر الأنبوب.

رأس السرعة

الارتفاع المعادل للسائل الذي سيولد نفس الضغط مثل الطاقة الحركية للتدفق.

رقم فroud

رقم بلا أبعاد يشير إلى نظام التدفق (دون الحرجة، الحرجة، أو فوق الحرجة).

إجهاد القص

القوة لكل وحدة مساحة التي يمارسها التدفق على سطح الأنبوب.

معدل التدفق

حجم المياه الذي يمر عبر نقطة معينة في الأنبوب لكل وحدة زمن.

التدفق الكامل

معدل التدفق عندما يكون الأنبوب يعمل بكامل طاقته.

5 حقائق مذهلة عن تدفق السوائل

تشكل علم تدفق السوائل عالمنا بطرق مثيرة. إليك خمس حقائق مذهلة حول كيفية حركة المياه عبر الأنابيب والقنوات!

1.تصميم الطبيعة المثالي

تشكل أنظمة الأنهار بشكل طبيعي روافد بزاوية دقيقة تبلغ 72 درجة - نفس الزاوية الموجودة في حسابات مانينغ. تظهر هذه التناغم الرياضي في كل مكان من عروق الأوراق إلى الأوعية الدموية، مما يشير إلى أن الطبيعة اكتشفت ديناميات السوائل المثلى قبل وقت طويل من البشر.

2.الحقيقة الخشنة

بشكل غير بديهي، يمكن أن تقلل النتوءات الشبيهة بكرة الجولف في الأنابيب من الاحتكاك وتحسن التدفق بنسبة تصل إلى 25%. أحدث هذا الاكتشاف ثورة في تصميم خطوط الأنابيب الحديثة وألهم تطوير 'أسطح ذكية' في هندسة السوائل.

3.عبقرية الهندسة القديمة

استخدم الرومان مبدأ مانينغ قبل 2000 عام دون معرفة الرياضيات. كانت قنواتهم المائية تحتوي على منحدر دقيق يبلغ 0.5%، مما يتطابق تقريباً مع حسابات الهندسة الحديثة. لا تزال بعض هذه القنوات تعمل اليوم، مما يدل على تصميمها الرائع.

4.علم زلق للغاية

طور العلماء طلاءات أنابيب فائقة الانزلاق مستوحاة من نباتات الفخاخ الآكلة. يمكن أن تقلل هذه الأسطح المستوحاة من الطبيعة من تكاليف ضخ الطاقة بنسبة تصل إلى 40% وتكون ذاتية التنظيف، مما قد يحدث ثورة في بنية المياه التحتية.

5.لغز الدوامة

بينما يعتقد الكثيرون أن المياه تدور دائماً في اتجاهات متعاكسة عبر نصف الكرة، فإن الحقيقة أكثر تعقيداً. يؤثر تأثير كوريوليس فقط على حركة المياه على نطاق واسع. في الأنابيب والمصارف النموذجية، يكون شكل واتجاه مدخل المياه له تأثير أقوى بكثير على اتجاه الدوامة!