Manning kalkulator protoka cijevi
Izračunajte protoke i karakteristike kružnih cijevi koristeći Manningovu jednadžbu s našim besplatnim kalkulatorom.
Additional Information and Definitions
Promjer cijevi $d_0$
Unutarnji promjer cijevi. Ovo je udaljenost preko unutrašnjosti cijevi.
Manningova hrapavost $n$
Predstavlja hrapavost unutarnje površine cijevi. Veće vrijednosti označavaju hrapaviju površinu, što povećava trenje i utječe na protok.
Nagib pritiska $S_0$
Energetski gradijent ili nagib hidrauličke linije ($S_0$). Predstavlja stopu gubitka energije po jedinici duljine cijevi.
Jedinca nagiba pritiska
Odaberite jedinicu za izražavanje nagiba pritiska. 'uspon/dužina' je omjer, dok je '% uspon/dužina' postotak.
Relativna dubina protoka $y/d_0$
Omjer dubine protoka i promjera cijevi, koji pokazuje koliko je cijev puna. Vrijednost 1 (ili 100%) znači da cijev radi punim kapacitetom.
Jedinca relativne dubine protoka
Odaberite jedinicu za izražavanje relativne dubine protoka. 'frakcija' je decimalni broj (npr. 0.5 za pola puna), dok je '%' postotak.
Jedinca duljine
Odaberite jedinicu za mjerenje duljine.
Optimizirajte svoje hidrauličke dizajne
Analizirajte i izračunajte karakteristike protoka za kružne cijevi kako biste poboljšali svoje inženjerske projekte.
Loading
Razumijevanje Manningovih proračuna protoka cijevi
Manningova jednadžba se široko koristi u hidrauličkom inženjerstvu za izračun karakteristika protoka u otvorenim kanalima i cijevima. Ovdje su ključni pojmovi i koncepti povezani s analizom protoka cijevi:
Manningova jednadžba:
Empirijska formula koja se koristi za procjenu prosječne brzine tekućine koja teče u cijevi koja ne zatvara potpuno tekućinu, tj. protok otvorenog kanala.
Promjer cijevi:
Unutarnji promjer cijevi, što je udaljenost preko unutrašnjosti cijevi.
Manningov koeficijent hrapavosti:
Koeficijent koji predstavlja hrapavost unutarnje površine cijevi. Veće vrijednosti označavaju hrapaviju površinu, što povećava trenje i utječe na protok.
Nagib pritiska:
Također poznat kao hidraulički gradijent ili energijski nagib, predstavlja stopu gubitka energije po jedinici duljine cijevi.
Relativna dubina protoka:
Omjer dubine protoka i promjera cijevi, koji pokazuje koliko je cijev puna. Vrijednost 1 (ili 100%) znači da cijev radi punim kapacitetom.
Površina protoka:
Poprečna površina protoka vode unutar cijevi.
Površina u dodiru s vodom:
Duljina površine cijevi u kontaktu s vodom.
Hidraulični radijus:
Omjer površine protoka i površine u dodiru s vodom, ključni parametar u hidrauličkim proračunima.
Gornja širina:
Širina vodene površine na vrhu protoka.
Brzina:
Prosječna brzina vode koja teče kroz cijev.
Brzina glave:
Ekvivalentna visina tekućine koja bi proizvela isti pritisak kao kinetička energija protoka.
Froudeov broj:
Dimenzionalni broj koji označava režim protoka (subkritičan, kritičan ili superkritičan).
Smični napon:
Sila po jedinici površine koju protok djeluje na površinu cijevi.
Protok:
Volumen vode koji prolazi kroz točku u cijevi po jedinici vremena.
Potpuni protok:
Protok kada cijev radi potpuno punom.
5 nevjerojatnih činjenica o protoku tekućine
Znanost o protoku tekućine oblikuje naš svijet na fascinantne načine. Evo pet nevjerojatnih činjenica o tome kako voda teče kroz cijevi i kanale!
1.Savršen dizajn prirode
Rijeke prirodno formiraju pritoke pod preciznim kutom od 72 stupnja - istim kutom koji se nalazi u Manningovim proračunima. Ova matematička harmonija pojavljuje se svugdje, od vena lista do krvnih žila, sugerirajući da je priroda otkrila optimalnu hidrodinamiku davno prije ljudi.
2.Hrapava istina
Protivno intuiciji, udubine poput golf loptica u cijevima zapravo mogu smanjiti trenje i poboljšati protok do 25%. Ovo otkriće revolucioniralo je moderni dizajn cijevi i inspiriralo razvoj 'pametnih površina' u hidrauličkom inženjerstvu.
3.Drevni inženjerski genij
Rimljani su koristili Manningov princip prije 2000 godina, a da nisu znali matematiku. Njihovi akvadukti imali su precizan nagib od 0,5%, gotovo savršeno usklađen s modernim inženjerskim proračunima. Neki od ovih akvadukata još uvijek funkcionišu danas, što je dokaz njihovog briljantnog dizajna.
4.Super klizava znanost
Znanstvenici su razvili ultra-glatke premaze za cijevi inspirirane mesoždernim biljkama. Ove bio-inspirirane površine mogu smanjiti troškove energije pumpanja do 40% i samostalno se čiste, potencijalno revolucionirajući vodnu infrastrukturu.
5.Misterija vrtloga
Iako mnogi vjeruju da voda uvijek spirala u suprotnim smjerovima preko hemisfera, istina je složenija. Coriolisov efekt utječe samo na velike razmjere kretanja vode. U tipičnim cijevima i odvodima, oblik i smjer ulaza vode imaju mnogo jači učinak na smjer spirale!