Good Tool LogoGood Tool Logo
100% இலவசம் | பதிவு தேவையில்லை

மானிங் குழாய் ஓட்டக் கணக்கீட்டாளர்

எங்கள் இலவச கணக்கீட்டாளரைப் பயன்படுத்தி மானிங் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி சுற்றுப்பாதைகளின் ஓட்ட வீதங்கள் மற்றும் பண்புகளை கணக்கிடுங்கள்.

Additional Information and Definitions

குழாய் விட்டம் $d_0$

குழாயின் உள்ளக விட்டம். இது குழாயின் உள்ளே உள்ள தூரம்.

மானிங் குருட்டு $n$

குழாயின் உள்ளக மேற்பரப்பின் குருட்டை பிரதிபலிக்கிறது. அதிக மதிப்புகள் குருட்டான மேற்பரப்பைக் குறிக்கின்றன, இது உருண்டு மற்றும் ஓட்டத்தை பாதிக்கிறது.

அழுத்தம் சாய்வு $S_0$

ஹைட்ராலிக் தர வரிசையின் ( $S_0$ ) ஆற்றல் சாய்வு அல்லது சாய்வு. இது குழாயின் ஒவ்வொரு அலகிற்கும் ஆற்றல் இழப்பின் வீதத்தை பிரதிபலிக்கிறது.

அழுத்தம் சாய்வு அலகு

அழுத்தம் சாய்வை வெளிப்படுத்துவதற்கான அலகை தேர்ந்தெடுக்கவும். 'ஏற/ஓடு' என்பது ஒரு விகிதம், '% ஏற/ஓடு' என்பது ஒரு சதவீதம்.

சRelative Flow Depth $y/d_0$

ஓட்ட ஆழத்திற்கும் குழாய் விட்டத்திற்கும் இடையிலான விகிதம், குழாய் எவ்வளவு முழுமையாக உள்ளது என்பதை குறிக்கிறது. 1 (அல்லது 100%) என்ற மதிப்பு குழாய் முழுமையாக ஓடுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

சRelative Flow Depth அலகு

சRelative Flow Depth ஐ வெளிப்படுத்துவதற்கான அலகை தேர்ந்தெடுக்கவும். 'விகிதம்' என்பது ஒரு புள்ளி (எ.கா., 0.5 என்பது பாதி முழுமையாக உள்ளது), '% ' என்பது ஒரு சதவீதம்.

நீளம் அலகு

நீளம் அளவீடுகளுக்கான அலகை தேர்ந்தெடுக்கவும்.

உங்கள் ஹைட்ராலிக் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்தவும்

உங்கள் எஞ்சினியரிங் திட்டங்களை மேம்படுத்துவதற்காக சுற்றுப்பாதைகளுக்கான ஓட்ட பண்புகளை பகுப்பாய்வு மற்றும் கணக்கிடுங்கள்.

Loading

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்

மானிங் குருட்டு கூட்டுத்தொகை குழாய் ஓட்டக் கணக்கீடுகளை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

மானிங் குருட்டு கூட்டுத்தொகை (n) குழாயின் உள்ளக மேற்பரப்பின் குருட்டை பிரதிபலிக்கிறது. அதிக மதிப்பு குருட்டான மேற்பரப்பைக் குறிக்கின்றது, இது உருண்டு மற்றும் ஓட்டத்தின் வேகம் மற்றும் திறனை குறைக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, மென்மையான கான்கிரீட் குழாய்களுக்கு பொதுவாக 0.012-0.015 என்ற மானிங் கூட்டுத்தொகை உள்ளது, ஆனால் குருட்டான பொருட்கள் போன்ற குருட்டான பொருட்கள் 0.022-0.030 வரை மதிப்புகளைப் பெறலாம். சரியான n மதிப்பைத் தேர்ந்தெடுத்தல் சரியான கணக்கீடுகளுக்காக முக்கியமாகும் மற்றும் குழாய் பொருள், வயது மற்றும் நிலைமையை அடிப்படையாகக் கொண்டு இருக்க வேண்டும். இந்த மதிப்பை தவறாக மதிப்பீடு செய்தால், ஹைட்ராலிக் வடிவமைப்பில் முக்கியமான பிழைகளை ஏற்படுத்தலாம், இது குழாயின் அளவீட்டில் குறைவாக அல்லது அதிகமாக இருக்கலாம்.

ஹைட்ராலிக் கணக்கீடுகளில் சRelative Flow Depth இன் முக்கியத்துவம் என்ன?

சRelative Flow Depth (y/d₀) என்பது ஓட்ட ஆழம் (y) மற்றும் குழாய் விட்டம் (d₀) இடையிலான விகிதம். இது குழாய் எவ்வளவு முழுமையாக உள்ளது என்பதை குறிக்கிறது மற்றும் ஓட்டப் பகுதி, ஹைட்ராலிக் வட்டம் மற்றும் வேகம் போன்ற அளவீடுகளை நேரடியாக பாதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 1 (குழாய் முழுமையாக ஓடுகிறது) என்ற சRelative Flow Depth இல், ஓட்டம் முழு குழாய் திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இருப்பினும், جزئی ஆழங்களில், ஓட்டம் திறந்த சேனல் ஓட்டமாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ஓட்ட ஆழம் மற்றும் வேகத்திற்கிடையிலான உறவு நிலைமையற்றது. இந்த விகிதத்தைப் புரிந்துகொள்வது, பொறியாளர்களுக்கு குறிப்பிட்ட ஓட்ட நிலைகளுக்கான குழாய் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்த உதவுகிறது, எனவே ஆற்றல் இழப்புகளை குறைக்க அல்லது தானாக சுத்தமாக்கும் வேகங்களை பராமரிக்கலாம்.

மானிங் சமன்பாடு ஒரே மாதிரியான ஓட்டத்தை ஏன் கருதுகிறது, மற்றும் இதன் வரம்புகள் என்ன?

மானிங் சமன்பாடு ஒரே மாதிரியான ஓட்டத்தை கருதுகிறது, அதாவது ஓட்ட ஆழம், வேகம், மற்றும் குறுக்கீடு பகுதி குழாயின் நீளத்தில் நிலையானதாக இருக்கும். இந்த கருத்து கணக்கீடுகளை எளிதாக்குகிறது ஆனால் இந்த நிலைகள் சுமார் பூர்த்தி செய்யப்படும் சூழ்நிலைகளுக்கு மட்டுமே சமன்பாட்டின் பயன்பாட்டை வரையறுக்கிறது. உண்மையில், குழாய் சாய்வு, விட்டம், அல்லது தடைகள் போன்ற திடீர் மாற்றங்கள் நிலைமையற்ற ஓட்ட நிலைகளை உருவாக்கலாம், இது மானிங் சமன்பாட்டை குறைவாகச் செய்யலாம். அத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், ஆற்றல் சமன்பாடு அல்லது கணினி திரவ இயக்கவியல் (CFD) போன்ற மேலும் முன்னேற்றமான முறைகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

அழுத்தம் சாய்வு (S₀) ஓட்ட வீதம் மற்றும் ஆற்றல் இழப்புகளை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

அழுத்தம் சாய்வு (S₀), ஹைட்ராலிக் தரவியல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது உருண்டு மற்றும் பிற எதிர்ப்புகளால் ஏற்படும் குழாயின் ஒவ்வொரு அலகிற்கும் ஆற்றல் இழப்பின் வீதத்தை பிரதிபலிக்கிறது. ஒரு கூரையான சாய்வு அதிக ஆற்றல் இழப்புகளை குறிக்கிறது, இது பொதுவாக வேகமான ஓட்டங்களை உருவாக்குகிறது. மாறாக, ஒரு சாய்வு குறைவானது ஆற்றல் இழப்புகளை குறைக்கிறது ஆனால் ஓட்ட வீதத்தை வரையறுக்கலாம். பொறியாளர்கள், தேவையான ஓட்ட திறனை அடையவும் ஆற்றல் செலவுகளை குறைக்கவும், சாய்வை குழாய் விட்டம் மற்றும் குருட்டுடன் சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். நீண்ட குழாய்களில், சாய்வில் சிறிய மாற்றங்கள் பம்பிங் தேவைகளை மற்றும் செயல்பாட்டு திறனை முக்கியமாக பாதிக்கலாம்.

புரூட் எண் என்ன, மற்றும் இது குழாய் ஓட்டப் பகுப்பாய்வில் ஏன் முக்கியம்?

புரூட் எண் (F) என்பது திறந்த சேனல் ஓட்டத்தில் ஓட்ட நிலையை குறிக்கும் பரிமாணமற்ற அளவீடு. இது ஆற்றல் சக்திகளின் மற்றும் ஈர்ப்பு சக்திகளின் இடையிலான விகிதமாகக் கணக்கிடப்படுகிறது. F < 1 என்பது சப்கிரிடிக்கல் ஓட்டத்தை (மென்மையான மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட), F = 1 என்பது கிரிடிக்கல் ஓட்டத்தை (அதிகபட்ச திறன்), மற்றும் F > 1 என்பது சூப்பர்கிரிடிக்கல் ஓட்டத்தை (வேகமான மற்றும் குழப்பமான) குறிக்கிறது. புரூட் எண்ணை புரிந்துகொள்வது திறமையான ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளை வடிவமைக்க முக்கியமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, சப்கிரிடிக்கல் ஓட்டம் பெரும்பாலான கழிவு அமைப்புகளுக்காக விரும்பப்படுகிறது, குழப்பத்தைத் தவிர்க்க, சூப்பர்கிரிடிக்கல் ஓட்டம் உயர் வேகங்களை கையாள்வதற்காக spillways இல் தேவையாக இருக்கலாம்.

சுற்றுப்பாதைகளில் முழு ஓட்ட நிலைகள் பற்றிய பொதுவான தவறான கருத்துகள் என்ன?

ஒரு பொதுவான தவறான கருத்து, ஒரு சுற்றுப்பாதை முழுமையாக ஓடும்போது அதன் அதிகபட்ச ஓட்ட வீதத்தை அடைகிறது. உண்மையில், அதிகபட்ச ஓட்ட வீதம் பொதுவாக குழாய் விட்டத்தின் சRelative Flow Depth 93% க்கும் அதிகமாக இருக்கும் போது நிகழ்கிறது. இந்த புள்ளிக்கு அப்பால், குழாயின் மேல்மட்டத்தில் இருந்து அதிகரிக்கப்படும் உருண்டு, ஓட்டப் பகுதியின் அதிகரிப்புகளை விட அதிகமாக இருக்கும், இதனால் மொத்த ஓட்ட வீதம் குறைகிறது. இந்த நிகழ்வு, குழாயின் திறனை அதிகமாக மதிப்பீடு செய்யாமல், சிறந்த செயல்திறனை உறுதி செய்யும் அமைப்புகளை வடிவமைக்க பொறியாளர்களுக்கு முக்கியமாகக் கருதப்பட வேண்டும்.

மானிங் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பொறியாளர்கள் குழாய் வடிவமைப்புகளை எவ்வாறு மேம்படுத்தலாம்?

பொறியாளர்கள் குழாய் விட்டம், பொருள் (மானிங் குருட்டு கூட்டுத்தொகையை தீர்மானிக்க), மற்றும் சாய்வுகளைப் போன்ற அளவீடுகளை கவனமாகத் தேர்ந்தெடுத்து குழாய் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, குழாய் சாய்வை அதிகரிக்கிறதனால் ஓட்டத்தின் வேகம் மற்றும் தானாக சுத்தமாக்கும் திறன்கள் மேம்படுத்தப்படலாம், ஆனால் இதனால் பம்பிங் ஆற்றலுக்கு அதிகமாக தேவைப்படும். அதேபோல், மென்மையான குழாய் பொருளைத் தேர்ந்தெடுத்தால் உருண்டு இழப்புகளை குறைக்கிறது மற்றும் அதே ஓட்ட வீதத்தை அடைய சிறிய விட்டங்களை அனுமதிக்கிறது, இது பொருள் செலவுகளைச் சேமிக்கிறது. மேலும், சRelative Flow Depth ஒரு திறமையான வரம்பில் (எ.கா., 0.8-0.95 பெரும்பாலான வடிவமைப்புகளுக்கு) உள்ளதாக உறுதி செய்தால், ஓட்ட திறனை அதிகரிக்கவும் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கவும் முடியும்.

ஊறுகாய் பரிமாணம் ஹைட்ராலிக் திறனை தீர்மானிப்பதில் எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

ஊறுகாய் பரிமாணம் என்பது ஓட்டும் நீருடன் தொடர்பில் உள்ள குழாய் மேற்பரப்பின் நீளம். இது ஹைட்ராலிக் வட்டத்தை (Rₕ) நேரடியாக பாதிக்கிறது, இது ஓட்டப் பகுதியும் ஊறுகாய் பரிமாணமும் இடையிலான விகிதம். ஓட்டப் பகுதியுடன் ஒப்பிடும்போது, குறைவான ஊறுகாய் பரிமாணம் பெரிய ஹைட்ராலிக் வட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது உருண்டு இழப்புகளை குறைக்கிறது மற்றும் ஓட்ட திறனை மேம்படுத்துகிறது. சுற்றுப்பாதைகளுக்கு, போதுமான ஓட்டப் பகுதியை பராமரிக்கும்போது, ஊறுகாய் பரிமாணத்தை குறைப்பது ஹைட்ராலிக் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான முக்கியமாகக் கருதப்படுகிறது. இந்த கருத்து, குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான வெவ்வேறு குழாய் வடிவங்கள் அல்லது பொருட்களை ஒப்பிடும்போது முக்கியமாக இருக்கிறது.

மானிங் குழாய் ஓட்டக் கணக்கீடுகளைப் புரிந்து கொள்ளுதல்

மானிங் சமன்பாடு திறந்த சேனல்கள் மற்றும் குழாய்களில் ஓட்ட பண்புகளை கணக்கிடுவதற்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குழாய் ஓட்ட பகுப்பாய்வுடன் தொடர்புடைய முக்கியமான சொற்கள் மற்றும் கருத்துக்கள் இங்கே உள்ளன:

மானிங் சமன்பாடு

ஒரு குழாயில் முழுமையாக மூடாத ஒரு திரவத்தின் சராசரி வேகத்தை மதிப்பீடு செய்ய பயன்படும் ஒரு அனுபவசார்ந்த சமன்பாடு, அதாவது திறந்த சேனல் ஓட்டம்.

குழாய் விட்டம்

குழாயின் உள்ளக விட்டம், இது குழாயின் உள்ளே உள்ள தூரம்.

மானிங் குருட்டு கூட்டுத்தொகை

குழாயின் உள்ளக மேற்பரப்பின் குருட்டை பிரதிபலிக்கும் ஒரு கூட்டுத்தொகை. அதிக மதிப்புகள் குருட்டான மேற்பரப்பைக் குறிக்கின்றன, இது உருண்டு மற்றும் ஓட்டத்தை பாதிக்கிறது.

அழுத்தம் சாய்வு

ஹைட்ராலிக் தரவியல் அல்லது ஆற்றல் சாய்வு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது குழாயின் ஒவ்வொரு அலகிற்கும் ஆற்றல் இழப்பின் வீதத்தை பிரதிபலிக்கிறது.

சRelative Flow Depth

ஓட்ட ஆழத்திற்கும் குழாய் விட்டத்திற்கும் இடையிலான விகிதம், குழாய் எவ்வளவு முழுமையாக உள்ளது என்பதை குறிக்கிறது. 1 (அல்லது 100%) என்ற மதிப்பு குழாய் முழுமையாக ஓடுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

ஓட்டப் பகுதி

குழாயின் உள்ளே ஓடும் நீரின் குறுக்கீடு பகுதி.

ஊறுகாய் பரிமாணம்

நீருடன் தொடர்பில் உள்ள குழாய் மேற்பரப்பின் நீளம்.

ஹைட்ராலிக் வட்டம்

ஓட்டப் பகுதியும் ஊறுகாய் பரிமாணமும் இடையிலான விகிதம், இது ஹைட்ராலிக் கணக்கீடுகளில் முக்கியமான அளவீடு.

மேல்தளம்

ஓட்டத்தின் மேல் நீர்த் தளத்தின் அகலம்.

வேகம்

குழாயின் உள்ளே ஓடும் நீரின் சராசரி வேகம்.

வேகத் தலை

ஓட்டத்தின் வேகத்தால் ஏற்படும் ஒவ்வொரு எடைக்கு எதிராக ஆற்றல்.

புரூட் எண்

ஓட்ட நிலையை குறிக்கும் பரிமாணமற்ற எண் (சப்கிரிடிக்கல், கிரிடிக்கல், அல்லது சூப்பர்கிரிடிக்கல்).

சராசரி கசிவு அழுத்தம்

ஓட்டம் குழாய் மேற்பரப்பில் ஏற்படுத்தும் ஒவ்வொரு அலகிற்கான அழுத்தம்.

ஓட்டம்

ஒரு அலகு நேரத்தில் ஒரு புள்ளியை கடந்து செல்லும் நீரின் அளவு.

முழு ஓட்டம்

குழாய் முழுமையாக ஓடும் போது ஓட்ட வீதம்.

தரையின்மையுள்ள 5 அற்புதமான உண்மைகள்

தரையின்மையுள்ள ஓட்டத்தின் அறிவியல் எங்கள் உலகத்தை அற்புதமான வழிகளில் வடிவமைக்கிறது. குழாய்கள் மற்றும் சேனல்களில் நீர் எப்படி நகர்கிறது என்பதற்கான ஐந்து அற்புதமான உண்மைகள் இங்கே உள்ளன!

1.இயற்கையின் சரியான வடிவமைப்பு

ஆறு அமைப்புகள் 72 டிகிரி என்ற துல்லியமான கோணத்தில் துணைநிலைகளை இயற்கையாக உருவாக்குகின்றன - இது மானிங் கணக்கீடுகளில் காணப்படும் அதே கோணம். இந்த கணித ஒத்திசைவு இலை நரம்புகளிலிருந்து இரத்த நாளங்களுக்கு வரை எங்கும் தோன்றுகிறது, இயற்கை மனிதர்களுக்கு முன்பே சிறந்த திரவ இயக்கங்களை கண்டுபிடித்தது என்பதைக் குறிக்கிறது.

2.குருட்டான உண்மை

கோல்ஃப் பந்து போன்ற குருட்டுகள் குழாய்களில் உருண்டு மற்றும் ஓட்டத்தை 25% வரை மேம்படுத்தலாம். இந்த கண்டுபிடிப்பு நவீன குழாய் வடிவமைப்பை புரட்டியது மற்றும் திரவ பொறியியலில் 'ச்மார்ட் மேற்பரப்புகள்' உருவாக்குவதற்கான ஊக்கம் அளித்தது.

3.பழமையான பொறியியல் திறமை

ரோமர்கள் 2000 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு மானிங் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தினர், கணிதத்தைப் புரிந்துகொள்ளாமல். அவர்களின் நீர்வழிகள் 0.5% சாய்வுடன் இருந்தன, இது நவீன பொறியியல் கணக்கீடுகளைப் பெரிதும் பொருந்துகிறது. இவற்றில் சில நீர்வழிகள் இன்று செயல்படுகின்றன, அவர்களின் அற்புதமான வடிவமைப்புக்கு சாட்சியாக.

4.சூப்பரான க滑滑滑

ஆகாயத்தில் உள்ள பிள்ளைகளைப் போலவே, விஞ்ஞானிகள் குருட்டான பிள்ளைகளை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த உயிரியல் அடிப்படையிலான மேற்பரப்புகள் 40% வரை பம்பிங் ஆற்றல் செலவுகளை குறைக்கலாம் மற்றும் தானாக சுத்தமாக்கப்படுகின்றன, இது நீர் அடிப்படையிலான கட்டமைப்புகளை புரட்டலாம்.

5.வார்த்தை மர்மம்

பலர் நீர் எப்போதும் எதிர்மறை திசைகளில் சுழல்கிறது என்று நம்புகிறார்கள், ஆனால் உண்மை மேலும் சிக்கலானது. கோரியோலிஸ் விளைவானது பெரிய அளவிலான நீர் இயக்கத்தை மட்டுமே பாதிக்கிறது. சாதாரண குழாய்கள் மற்றும் கழிவுகள், நீர் உள்ளீட்டின் வடிவம் மற்றும் திசை சுழலின் திசையை அதிகமாக பாதிக்கின்றன!