Good Tool LogoGood Tool Logo
100% Bezmaksas | Nav reģistrācijas

Manning cauruļu plūsmas kalkulators

Aprēķiniet plūsmas ātrumus un raksturlielumus apļveida caurulēm, izmantojot Manning vienādojumu ar mūsu bezmaksas kalkulatoru.

Additional Information and Definitions

Caurules diametrs $d_0$

Caurules iekšējais diametrs. Tas ir attālums pāri caurules iekšpusei.

Manning raupjums $n$

Pārstāv caurules iekšējās virsmas raupjumu. Augstākas vērtības norāda uz raupjāku virsmu, kas palielina berzi un ietekmē plūsmu.

Spiediena slīpums $S_0$

Enerģijas gradients vai hidrauliskās pakāpes līnijas slīpums ($S_0$). Tas pārstāv enerģijas zuduma ātrumu uz vienu caurules garuma vienību.

Spiediena slīpuma vienība

Izvēlieties vienību spiediena slīpuma izteikšanai. 'paaugstinājums/garums' ir attiecība, bet '% paaugstinājums/garums' ir procents.

Relatīvais plūsmas dziļums $y/d_0$

Plūsmas dziļuma un caurules diametra attiecība, norādot, cik pilna ir caurule. Vērtība 1 (vai 100%) nozīmē, ka caurule darbojas pilnībā.

Relatīvā plūsmas dziļuma vienība

Izvēlieties vienību relatīvā plūsmas dziļuma izteikšanai. 'frakcija' ir decimāldaļa (piemēram, 0.5 par pusi pilnu), bet '%' ir procents.

Garuma vienība

Izvēlieties garuma mērījumu vienību.

Loading

Biežāk uzdotie jautājumi un atbildes

Click on any question to see the answer

Izpratne par Manning cauruļu plūsmas aprēķiniem

Manning vienādojums tiek plaši izmantots hidrauliskajā inženierijā, lai aprēķinātu plūsmas raksturlielumus atvērtos kanālos un caurulēs. Šeit ir galvenie termini un jēdzieni, kas saistīti ar cauruļu plūsmas analīzi:

Manning vienādojums

Empīrisks formulas, ko izmanto, lai novērtētu vidējo ātrumu šķidrumam, kas plūst caur kanālu, kas pilnībā nesatur šķidrumu, t.i., atvērta kanāla plūsma.

Caurules diametrs

Caurules iekšējais diametrs, kas ir attālums pāri caurules iekšpusei.

Manning raupjuma koeficients

Koeficients, kas pārstāv caurules iekšējās virsmas raupjumu. Augstākas vērtības norāda uz raupjāku virsmu, kas palielina berzi un ietekmē plūsmu.

Spiediena slīpums

Tā arī sauc par hidraulisko gradientu vai enerģijas slīpumu, tas pārstāv enerģijas zuduma ātrumu uz vienu caurules garuma vienību.

Relatīvais plūsmas dziļums

Plūsmas dziļuma un caurules diametra attiecība, norādot, cik pilna ir caurule. Vērtība 1 (vai 100%) nozīmē, ka caurule darbojas pilnībā.

Plūsmas laukums

Plūstošā ūdens šķērsgriezuma laukums caurulē.

Mitrs perimetrs

Caurules virsmas garums, kas saskaras ar ūdeni.

Hidrauliskais rādiuss

Plūsmas laukuma un mitrā perimetra attiecība, kas ir galvenais parametrs hidrauliskajos aprēķinos.

Augšējais platums

Ūdens virsmas platums plūsmas augšdaļā.

Ātrums

Vidējais ūdens ātrums, kas plūst caur cauruli.

Ātruma galva

Līdzvērtīgā šķidruma augstums, kas radītu tādu pašu spiedienu kā plūsmas kinētiskā enerģija.

Froude skaitlis

Dimensionālais skaitlis, kas norāda plūsmas režīmu (subkritiska, kritiska vai superkritiska).

Šķērsgriezuma spriedze

Spēks uz vienu laukumu, ko plūsma izsaka uz caurules virsmas.

Plūsmas ātrums

Ūdens tilpums, kas pārvietojas caur punktu caurulē uz laika vienību.

Pilna plūsma

Plūsmas ātrums, kad caurule darbojas pilnībā.

5 pārsteidzoši fakti par šķidrumu plūsmu

Šķidrumu plūsmas zinātne veido mūsu pasauli aizraujošos veidos. Šeit ir pieci neticami fakti par to, kā ūdens pārvietojas caur caurulēm un kanāliem!

1.Dabas ideālais dizains

Upju sistēmas dabiski veido pietekas precīzā 72 grādu leņķī - tādā pašā leņķī, kāds atrodams Manning aprēķinos. Šī matemātiskā harmonija parādās visur, sākot no lapu vēnām līdz asinsvadiem, liekot domāt, ka daba atklāja optimālu šķidruma dinamiku ilgi pirms cilvēkiem.

2.Rupjā patiesība

Pret intuitīvi, golfbumbām līdzīgas bedrītes caurulēs faktiski var samazināt berzi un uzlabot plūsmu līdz pat 25%. Šis atklājums revolucionizēja mūsdienu cauruļu dizainu un iedvesmoja 'gudru virsmu' attīstību šķidrumu inženierijā.

3.Seno inženierijas ģēnijs

Romieši pirms 2000 gadiem izmantoja Manning principu, nezinot matemātiku. Viņu akveduktiem bija precīzs 0.5% slīpums, gandrīz pilnīgi atbilstošs mūsdienu inženierijas aprēķiniem. Daži no šiem akveduktiem joprojām darbojas šodien, apliecinot viņu izcilo dizainu.

4.Super slidena zinātne

Zinātnieki ir izstrādājuši ultra-slidenu cauruļu pārklājumu, iedvesmojoties no gaļēdājiem pitcher augiem. Šīs bioloģiski iedvesmotās virsmas var samazināt sūkšanas enerģijas izmaksas līdz pat 40% un ir pašattīrošas, potenciāli revolucionizējot ūdens infrastruktūru.

5.Vortex noslēpums

Lai gan daudzi uzskata, ka ūdens vienmēr spirālē pretējās virzienos pa puslodēm, patiesība ir sarežģītāka. Coriolis efekts ietekmē tikai lielas mēroga ūdens kustību. Parastās caurulēs un notekcaurulēs ūdens ieplūdes forma un virziens ir daudz spēcīgāka ietekme uz spirāles virzienu!