Manning vamzdyno srauto skaičiuoklė
Apskaičiuokite srauto greičius ir savybes apvalių vamzdžių naudojant Manningo lygtį su mūsų nemokama skaičiuokle.
Additional Information and Definitions
Vamzdžio skersmuo $d_0$
Vamzdžio vidinis skersmuo. Tai atstumas per vamzdžio vidų.
Manningo šiurkštumas $n$
Atspindi vamzdžio vidinės paviršiaus šiurkštumą. Didesnės vertės rodo šiurkštesnį paviršių, kuris didina trintį ir veikia srautą.
Spaudimo nuolydis $S_0$
Energijos gradientas arba hidraulinės klasės linijos nuolydis ($S_0$). Tai energijos nuostolių greitis per vamzdžio ilgį.
Spaudimo nuolydžio vienetas
Pasirinkite vienetą, kuriuo išreiškiamas spaudimo nuolydis. 'pakilimas/nuolydis' yra santykis, o '% pakilimas/nuolydis' yra procentas.
Santykinis srauto gylis $y/d_0$
Srauto gylio ir vamzdžio skersmens santykis, rodantis, kaip pilnas vamzdis. Vertė 1 (arba 100%) reiškia, kad vamzdis yra pilnai užpildytas.
Santykinio srauto gylio vienetas
Pasirinkite vienetą, kuriuo išreiškiamas santykinis srauto gylis. 'dalinis' yra dešimtainis (pvz., 0.5 už pusę pilno), o '%' yra procentas.
Ilgio vienetas
Pasirinkite ilgio matavimo vienetą.
Optimizuokite savo hidraulinius projektus
Analizuokite ir apskaičiuokite srauto savybes apvaliuose vamzdžiuose, kad pagerintumėte savo inžinerijos projektus.
Loading
Manning vamzdyno srauto skaičiavimų supratimas
Manningo lygtis plačiai naudojama hidraulinėje inžinerijoje srauto savybėms apskaičiuoti atviruose kanaluose ir vamzdžiuose. Štai pagrindiniai terminai ir sąvokos, susijusios su vamzdyno srauto analize:
Manningo lygtis:
Empirinė formulė, naudojama vidutiniam skysčio greičiui, tekant per kanalą, kuris visiškai neapima skysčio, t.y., atvirų kanalų srautui, įvertinti.
Vamzdžio skersmuo:
Vamzdžio vidinis skersmuo, tai atstumas per vamzdžio vidų.
Manningo šiurkštumo koeficientas:
Koeficientas, atspindintis vamzdžio vidinės paviršiaus šiurkštumą. Didelės vertės rodo šiurkštesnį paviršių, kuris didina trintį ir veikia srautą.
Spaudimo nuolydis:
Taip pat žinomas kaip hidraulinis gradientas arba energijos nuolydis, jis rodo energijos nuostolių greitį per vamzdžio ilgį.
Santykinis srauto gylis:
Srauto gylio ir vamzdžio skersmens santykis, rodantis, kaip pilnas vamzdis. Vertė 1 (arba 100%) reiškia, kad vamzdis yra pilnai užpildytas.
Srauto plotas:
Srauto vandens skerspjūvio plotas vamzdyje.
Drėgnas perimetras:
Vamzdžio paviršiaus ilgis, kontaktuojantis su vandeniu.
Hidraulinis spindulys:
Srauto ploto ir drėgno perimetro santykis, svarbus parametras hidrauliniuose skaičiavimuose.
Viršutinė plotis:
Vandens paviršiaus plotis srauto viršuje.
Greitis:
Vidutinis vandens greitis, tekantis per vamzdį.
Greitis galva:
Lygiavertis skysčio aukštis, kuris sukurtų tokią pačią spaudimą kaip srauto kinetinė energija.
Froude skaičius:
Bevienetis skaičius, rodantis srauto režimą (subkritinis, kritinis arba superkritinis).
Pjūvio įtampa:
Jėga vienam plotui, kurią srautas veikia vamzdžio paviršių.
Srauto greitis:
Vandens tūris, praeinantis per tašką vamzdyje per vienetą laiko.
Pilnas srautas:
Srauto greitis, kai vamzdis veikia visiškai pilnai.
5 nuostabūs faktai apie skysčių srautą
Skysčių srauto mokslas formuoja mūsų pasaulį įdomiais būdais. Štai penki nuostabūs faktai apie tai, kaip vanduo juda per vamzdžius ir kanalus!
1.Gamtos tobulas dizainas
Upių sistemos natūraliai formuoja intakus tiksliai 72 laipsnių kampu - tas pats kampas, kuris randamas Manningo skaičiavimuose. Ši matematinė harmonija pasirodo visur, nuo lapų venų iki kraujagyslių, rodančių, kad gamta atrado optimalų skysčių dinamiką ilgai prieš žmones.
2.Šiurkšti tiesa
Priešingai intuicijai, golfo kamuoliuko formos įdubimai vamzdžiuose iš tikrųjų gali sumažinti trintį ir pagerinti srautą iki 25%. Šis atradimas revoliucionavo modernią vamzdynų projektavimo praktiką ir įkvėpė 'protingų paviršių' kūrimą skysčių inžinerijoje.
3.Senovės inžinerijos genijus
Romėnai prieš 2000 metų naudojo Manningo principą, nežinodami matematikos. Jų akvedukai turėjo tikslų 0,5% nuolydį, beveik visiškai atitinkantį modernių inžinerijos skaičiavimų rezultatus. Kai kurie iš šių akvedukų vis dar veikia šiandien, liudydami apie jų nuostabų dizainą.
4.Super slidus mokslas
Mokslininkai sukūrė ultra-slidžius vamzdžių dangas, įkvėptas mėsėdžių puodelių augalų. Šie biologiniai paviršiai gali sumažinti siurbimo energijos sąnaudas iki 40% ir yra savaime valantys, potencialiai revoliucionuojantys vandens infrastruktūrą.
5.Vortex paslaptis
Nors daugelis mano, kad vanduo visada sukasi priešingomis kryptimis per pusrutulius, tiesa yra sudėtingesnė. Coriolis efektas veikia tik didelio masto vandens judėjimą. Tipiniuose vamzdžiuose ir drenažuose vandens įleidimo forma ir kryptis turi daug stipresnį poveikį sukimosi krypčiai!