Manningi toru voolu kalkulaator
Kalkuleerige ringikujuliste torude vooluhulgad ja omadused, kasutades Manningi võrrandit meie tasuta kalkulaatoriga.
Additional Information and Definitions
Toru diameeter $d_0$
Toru sisemine diameeter. See on kaugus toru seest.
Manningi kareduse koefitsient $n$
Esindab toru sisepinna kareduse. Suuremad väärtused näitavad kareduse suurenemist, mis suurendab hõõrdumist ja mõjutab voolu.
Rõhu kaldenurk $S_0$
Energiagradient või hüdraulilise taseme kaldenurk ($S_0$). See esindab energia kadu toru pikkuseühiku kohta.
Rõhu kaldenurga ühik
Valige rõhu kaldenurga väljendamiseks ühik. 'tõus/jooks' on suhe, samas kui '% tõus/jooks' on protsent.
Suhteline voolu sügavus $y/d_0$
Voolu sügavuse ja toru diameetri suhe, mis näitab, kui täis toru on. Väärtus 1 (või 100%) tähendab, et toru on täis.
Suhteline voolu sügavuse ühik
Valige suhtelise voolu sügavuse väljendamiseks ühik. 'murdis' on kümnendmurd (nt 0.5 pooltäis), samas kui '%' on protsent.
Pikkuse ühik
Valige pikkuse mõõtmiseks ühik.
Optimeerige oma hüdraulilisi projekte
Analüüsige ja arvutage ringikujuliste torude vooluomadusi, et parandada oma inseneriprojekte.
Loading
Manningi toru voolu arvutuste mõistmine
Manningi võrrandit kasutatakse laialdaselt hüdraulika inseneriteaduses vooluomaduste arvutamiseks avatud kanalites ja torudes. Siin on peamised mõisted ja terminid, mis on seotud toru voolu analüüsiga:
Manningi võrrand:
Empiiriline valem, mida kasutatakse vedeliku keskmise kiirusenäitaja hindamiseks, mis voolab kanalis, mis ei sulge täielikult vedelikku, st avatud kanali vool.
Toru diameeter:
Toru sisemine diameeter, mis on kaugus toru seest.
Manningi kareduse koefitsient:
Koefitsient, mis esindab toru sisepinna kareduse. Suuremad väärtused näitavad kareduse suurenemist, mis suurendab hõõrdumist ja mõjutab voolu.
Rõhu kaldenurk:
Tuntud ka kui hüdrauliline gradient või energia kaldenurk, see esindab energia kadu toru pikkuseühiku kohta.
Suhteline voolu sügavus:
Voolu sügavuse ja toru diameetri suhe, mis näitab, kui täis toru on. Väärtus 1 (või 100%) tähendab, et toru on täis.
Voolu pindala:
Voolava vee ristlõike pindala torus.
Veepind:
Toru pinna pikkus, mis on kontaktis veega.
Hüdrauliline raadius:
Voolu pindala ja veepinna suhe, mis on oluline parameeter hüdraulilistes arvutustes.
Ülemine laius:
Vee pinna laius voolu tipus.
Kiirus:
Vee keskmine kiirus, mis voolab läbi toru.
Kiiruspea:
Vedelikuhulk, mis tekitaks sama rõhu nagu voolu kineetiline energia.
Froude'i number:
Mõõtmatud number, mis näitab voolu režiimi (subkriitiline, kriitiline või superkriitiline).
Lõhestusjõud:
Jõud iga pindalaühiku kohta, mida vool rakendab toru pinnale.
Vooluhulk:
Veemahu maht, mis läbib punkti torus ajaühikus.
Täisvool:
Vooluhulk, kui toru on täielikult täis.
5 hämmastavat fakti vedeliku voolust
Vedeliku voolu teadus kujundab meie maailma põnevatel viisidel. Siin on viis uskumatut fakti selle kohta, kuidas vesi voolab torude ja kanalite kaudu!
1.Looduse ideaalne disain
Jõgesüsteemid moodustavad looduslikult lisajõgesid täpses 72-kraadises nurgas - sama nurk, mida leidub Manningi arvutustes. See matemaatiline harmoonia ilmneb igal pool alates lehtede veenidest kuni veresoonteni, viidates sellele, et loodus avastas optimaalsed vedeliku dünaamika põhimõtted kaua enne inimesi.
2.Kare tõde
Vastupidiselt ootustele võivad golfipalli sarnased lohud torudes tegelikult vähendada hõõrdumist ja parandada voolu kuni 25%. See avastus revolutsiooniliselt muutis kaasaegset torude disaini ja inspireeris 'nutikate pindade' arendamist vedeliku inseneritehnikas.
3.Vana inseneritehnika geenius
Roomlased kasutasid Manningi põhimõtet 2000 aastat tagasi, teadmata matemaatikat. Nende akveduktidel oli täpne 0,5% kalle, mis peaaegu täpselt vastab kaasaegsetele inseneritehnika arvutustele. Mõned neist akveduktidest toimivad siiani, tõestades nende geniaalset disaini.
4.Ülim libe teadus
Teadlased on välja töötanud ultra-siledad toru kattekihtide, mis on inspireeritud lihasööjatest kannikest. Need bioloogiliselt inspireeritud pinnad võivad vähendada pumpamise energiat kuni 40% ja on isepuhastuvad, mis võib revolutsiooniliselt muuta veeinfrastruktuuri.
5.Vortexi müsteerium
Kuigi paljud usuvad, et vesi keerleb alati vastupidistes suundades pooluste vahel, on tõde keerulisem. Coriolise efekt mõjutab ainult suures mõõtkavas veeliikumist. Tüüpilistes torudes ja äravooludes mõjutab vee sisselaske kuju ja suund palju tugevamalt keerlemise suunda!