Калькулятор потока по Мэннингу
Рассчитайте расход и характеристики круглых труб с помощью уравнения Мэннинга с нашим бесплатным калькулятором.
Additional Information and Definitions
Диаметр трубы $d_0$
Внутренний диаметр трубы. Это расстояние по внутренней стороне трубы.
Шероховатость Мэннинга $n$
Представляет шероховатость внутренней поверхности трубы. Более высокие значения указывают на более шероховатую поверхность, что увеличивает трение и влияет на поток.
Наклон давления $S_0$
Энергетический градиент или наклон гидравлической линии градиента ($S_0$). Он представляет собой скорость потери энергии на единицу длины трубы.
Единица наклона давления
Выберите единицу для выражения наклона давления. 'подъем/пробег' - это отношение, в то время как '% подъем/пробег' - это процент.
Относительная глубина потока $y/d_0$
Отношение глубины потока к диаметру трубы, указывающее, насколько полна труба. Значение 1 (или 100%) означает, что труба заполнена.
Единица относительной глубины потока
Выберите единицу для выражения относительной глубины потока. 'доля' - это десятичное число (например, 0.5 для половины), в то время как '%' - это процент.
Единица длины
Выберите единицу для измерения длины.
Оптимизируйте свои гидравлические проекты
Анализируйте и рассчитывайте характеристики потока для круглых труб, чтобы улучшить свои инженерные проекты.
Loading
Понимание расчетов потока по Мэннингу
Уравнение Мэннинга широко используется в гидравлическом проектировании для расчета характеристик потока в открытых каналах и трубах. Вот ключевые термины и концепции, связанные с анализом потока в трубах:
Уравнение Мэннинга:
Эмпирическая формула, используемая для оценки средней скорости жидкости, текущей в канале, который не полностью окружает жидкость, т.е. поток в открытом канале.
Диаметр трубы:
Внутренний диаметр трубы, который является расстоянием по внутренней стороне трубы.
Коэффициент шероховатости Мэннинга:
Коэффициент, представляющий шероховатость внутренней поверхности трубы. Более высокие значения указывают на более шероховатую поверхность, что увеличивает трение и влияет на поток.
Наклон давления:
Также известен как гидравлический градиент или энергетический наклон, он представляет собой скорость потери энергии на единицу длины трубы.
Относительная глубина потока:
Отношение глубины потока к диаметру трубы, указывающее, насколько полна труба. Значение 1 (или 100%) означает, что труба заполнена.
Площадь потока:
Поперечное сечение текущей воды внутри трубы.
Увлажненный периметр:
Длина поверхности трубы, контактирующей с водой.
Гидравлический радиус:
Отношение площади потока к увлажненному периметру, ключевой параметр в гидравлических расчетах.
Ширина сверху:
Ширина поверхности воды на верхней части потока.
Скорость:
Средняя скорость воды, текущей через трубу.
Гидравлическая головка:
Эквивалентная высота жидкости, которая создала бы такое же давление, как и кинетическая энергия потока.
Число Фруда:
Безразмерное число, указывающее режим потока (субкритический, критический или супер критический).
Сдвиговое напряжение:
Сила на единицу площади, оказываемая потоком на поверхность трубы.
Расход:
Объем воды, проходящий через точку в трубе за единицу времени.
Полный поток:
Расход, когда труба полностью заполнена.
5 Удивительных фактов о потоке жидкости
Наука о потоке жидкости формирует наш мир удивительными способами. Вот пять невероятных фактов о том, как вода движется через трубы и каналы!
1.Совершенный дизайн природы
Речные системы естественным образом формируют притоки под точным углом 72 градуса - тем же углом, который используется в расчетах Мэннинга. Эта математическая гармония встречается повсюду, от жилок листьев до кровеносных сосудов, что свидетельствует о том, что природа открыла оптимальную гидродинамику задолго до людей.
2.Шершавая правда
Противоположно интуиции, димплы, подобные тем, что на мячах для гольфа, могут на самом деле уменьшить трение и улучшить поток до 25%. Это открытие революционизировало современный дизайн трубопроводов и вдохновило на разработку 'умных поверхностей' в гидравлическом проектировании.
3.Древний инженерный гений
Римляне использовали принцип Мэннинга 2000 лет назад, не зная математики. Их акведуки имели точный наклон 0,5%, почти идеально совпадающий с современными инженерными расчетами. Некоторые из этих акведуков все еще функционируют сегодня, что является свидетельством их блестящего дизайна.
4.Суперскользкая наука
Ученые разработали ультраскользкие покрытия для труб, вдохновленные плотоядными растениями-кувшинчиками. Эти биовдохновленные поверхности могут снизить затраты на насосную энергию до 40% и являются самоочищающимися, что потенциально революционизирует водную инфраструктуру.
5.Тайна вихря
Хотя многие считают, что вода всегда спирально движется в противоположных направлениях по полушариям, правда более сложна. Эффект Кориолиса влияет только на крупномасштабное движение воды. В типичных трубах и дренажах форма и направление входа воды оказывают гораздо более сильное влияние на направление спирали!