Manningov kalkulátor prúdenia potrubia
Vypočítajte prietokové rýchlosti a charakteristiky kruhových potrubí pomocou Manningovej rovnice s naším bezplatným kalkulátorom.
Additional Information and Definitions
Priemer potrubia $d_0$
Vnútorný priemer potrubia. Toto je vzdialenosť naprieč vnútrom potrubia.
Manningova drsnosť $n$
Predstavuje drsnosť vnútorného povrchu potrubia. Vyššie hodnoty naznačujú drsnejší povrch, čo zvyšuje trenie a ovplyvňuje prúdenie.
Sklon tlaku $S_0$
Energetický gradient alebo sklon hydraulickej úrovne ($S_0$). Predstavuje rýchlosť straty energie na jednotkovú dĺžku potrubia.
Jednotka sklonu tlaku
Vyberte jednotku na vyjadrenie sklonu tlaku. 'vzostup/beh' je pomer, zatiaľ čo '% vzostup/beh' je percento.
Relatívna hĺbka prúdenia $y/d_0$
Pomer hĺbky prúdenia k priemeru potrubia, ktorý naznačuje, ako je potrubie plné. Hodnota 1 (alebo 100%) znamená, že potrubie je plne naplnené.
Jednotka relatívnej hĺbky prúdenia
Vyberte jednotku na vyjadrenie relatívnej hĺbky prúdenia. 'zlomok' je desatinné číslo (napr. 0,5 pre polovičné naplnenie), zatiaľ čo '%' je percento.
Jednotka dĺžky
Vyberte jednotku na meranie dĺžky.
Optimalizujte svoje hydraulické návrhy
Analyzujte a vypočítajte charakteristiky prúdenia pre kruhové potrubia, aby ste zlepšili svoje inžinierske projekty.
Loading
Pochopenie výpočtov prúdenia potrubia Manning
Manningova rovnica sa široko používa v hydraulickom inžinierstve na výpočet charakteristík prúdenia v otvorených kanáloch a potrubiach. Tu sú kľúčové pojmy a koncepty súvisiace s analýzou prúdenia potrubím:
Manningova rovnica:
Empirická formula používaná na odhad priemernej rýchlosti kvapaliny prúdiacej v potrubí, ktoré úplne nezahŕňa kvapalinu, t.j. prúdenie v otvorenom kanáli.
Priemer potrubia:
Vnútorný priemer potrubia, ktorý je vzdialenosťou naprieč vnútrom potrubia.
Koeficient drsnosti Manninga:
Koeficient predstavujúci drsnosť vnútorného povrchu potrubia. Vyššie hodnoty naznačujú drsnejší povrch, čo zvyšuje trenie a ovplyvňuje prúdenie.
Sklon tlaku:
Tiež známy ako hydraulický gradient alebo energetický sklon, predstavuje rýchlosť straty energie na jednotkovú dĺžku potrubia.
Relatívna hĺbka prúdenia:
Pomer hĺbky prúdenia k priemeru potrubia, ktorý naznačuje, ako je potrubie plné. Hodnota 1 (alebo 100%) znamená, že potrubie je plne naplnené.
Plocha prúdenia:
Prierezová plocha prúdiacej vody v potrubí.
Zavlažovaný obvod:
Dĺžka povrchu potrubia v kontakte s vodou.
Hydraulický polomer:
Pomer plochy prúdenia k zavlažovanému obvodu, kľúčový parameter v hydraulických výpočtoch.
Šírka na vrchu:
Šírka vodnej hladiny na vrchu prúdenia.
Rýchlosť:
Priemerná rýchlosť vody prúdiacej cez potrubie.
Rýchlostná hlava:
Ekvivalentná výška kvapaliny, ktorá by vytvorila rovnaký tlak ako kinetická energia prúdenia.
Froudeovo číslo:
Bezrozmerné číslo naznačujúce režim prúdenia (subkritický, kritický alebo superkritický).
Strihové napätie:
Sila na jednotkovú plochu, ktorú prúdenie vyvíja na povrch potrubia.
Prietok:
Objem vody prechádzajúci bodom v potrubí za jednotkový čas.
Plný prietok:
Prietok, keď je potrubie úplne plné.
5 ohromujúcich faktov o prúdení kvapalín
Veda o prúdení kvapalín formuje náš svet fascinujúcimi spôsobmi. Tu je päť neuveriteľných faktov o tom, ako voda prúdi cez potrubia a kanály!
1.Dokonalý dizajn prírody
Riečne systémy prirodzene tvoria prítoky pod presným uhlom 72 stupňov - rovnakým uhlom, ktorý sa nachádza v Manningových výpočtoch. Táto matematická harmónia sa objavuje všade, od žíl listov po krvné cievy, čo naznačuje, že príroda objavila optimálnu dynamiku kvapalín dávno predtým, než to urobili ľudia.
2.Drsná pravda
Protiintuitívne, dimplovité vzory na potrubiach môžu skutočne znížiť trenie a zlepšiť prúdenie až o 25%. Tento objav revolucionalizoval moderný dizajn potrubí a inšpiroval vývoj 'inteligentných povrchov' v hydraulickom inžinierstve.
3.Génius starovekého inžinierstva
Rímania používali Manningov princíp pred 2000 rokmi, aniž by poznali matematiku. Ich akvadukty mali presný sklon 0,5%, takmer dokonale zodpovedajúci moderným inžinierskym výpočtom. Niektoré z týchto akvaduktov stále fungujú dnes, čo svedčí o ich brilantnom dizajne.
4.Super klzká veda
Vedci vyvinuli ultra-klzké povlaky na potrubia inšpirované mäsožravými rastlinami. Tieto povrchy inšpirované biológiou môžu znížiť náklady na čerpanie energie až o 40% a sú samočistiace, čo potenciálne revolucionalizuje vodnú infraštruktúru.
5.Tajomstvo vírusu
Hoci mnohí veria, že voda vždy víri v opačných smeroch naprieč hemisférami, pravda je zložitejšia. Coriolisov efekt ovplyvňuje len veľkoplošné pohyby vody. V typických potrubiach a odtokoch má tvar a smer vodného vstupu oveľa silnejší vplyv na smer vírenia!