Good Tool LogoGood Tool Logo
ฟรี 100% | ไม่ต้องลงทะเบียน

เครื่องคำนวณการไหลของท่อแมนน์นิ่ง

คำนวณอัตราการไหลและลักษณะของท่อกลมโดยใช้สมการแมนน์นิ่งด้วยเครื่องคำนวณฟรีของเรา

Additional Information and Definitions

เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ $d_0$

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ นี่คือระยะทางข้ามภายในของท่อ

ความหยาบของแมนน์นิ่ง $n$

แสดงถึงความหยาบของพื้นผิวภายในของท่อ ค่าที่สูงขึ้นแสดงถึงพื้นผิวที่หยาบมากขึ้น ซึ่งเพิ่มแรงเสียดทานและส่งผลต่อการไหล

ความชันของความดัน $S_0$

เกรดพลังงานหรือความชันของเส้นเกรดไฮดรอลิก ($S_0$) แสดงถึงอัตราการสูญเสียพลังงานต่อหน่วยความยาวของท่อ

หน่วยความชันของความดัน

เลือกหน่วยสำหรับการแสดงความชันของความดัน 'เพิ่ม/วิ่ง' เป็นอัตราส่วน ขณะที่ '% เพิ่ม/วิ่ง' เป็นเปอร์เซ็นต์

ความลึกของการไหลสัมพัทธ์ $y/d_0$

อัตราส่วนของความลึกของการไหลต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ แสดงถึงความเต็มของท่อ ค่าที่เป็น 1 (หรือ 100%) หมายความว่าท่อทำงานเต็ม

หน่วยความลึกของการไหลสัมพัทธ์

เลือกหน่วยสำหรับการแสดงความลึกของการไหลสัมพัทธ์ 'เศษส่วน' เป็นทศนิยม (เช่น 0.5 สำหรับเต็มครึ่ง) ขณะที่ '%' เป็นเปอร์เซ็นต์

หน่วยความยาว

เลือกหน่วยสำหรับการวัดความยาว

ปรับแต่งการออกแบบทางไฮดรอลิกของคุณ

วิเคราะห์และคำนวณลักษณะการไหลสำหรับท่อกลมเพื่อปรับปรุงโครงการวิศวกรรมของคุณ

Loading

การทำความเข้าใจการคำนวณการไหลของท่อแมนน์นิ่ง

สมการแมนน์นิ่งถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิศวกรรมไฮดรอลิกเพื่อคำนวณลักษณะการไหลในช่องเปิดและท่อ นี่คือคำศัพท์และแนวคิดสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์การไหลของท่อ:

สมการแมนน์นิ่ง:

สูตรเชิงประจักษ์ที่ใช้ในการประมาณความเร็วเฉลี่ยของของเหลวที่ไหลในท่อที่ไม่ปิดสนิทกับของเหลว นั่นคือ การไหลในช่องเปิด

เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ ซึ่งเป็นระยะทางข้ามภายในของท่อ

สัมประสิทธิ์ความหยาบของแมนน์นิ่ง:

สัมประสิทธิ์ที่แสดงถึงความหยาบของพื้นผิวภายในของท่อ ค่าที่สูงขึ้นแสดงถึงพื้นผิวที่หยาบมากขึ้น ซึ่งเพิ่มแรงเสียดทานและส่งผลต่อการไหล

ความชันของความดัน:

ที่รู้จักกันในชื่อเกรดไฮดรอลิกหรือความชันพลังงาน แสดงถึงอัตราการสูญเสียพลังงานต่อหน่วยความยาวของท่อ

ความลึกของการไหลสัมพัทธ์:

อัตราส่วนของความลึกของการไหลต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ แสดงถึงความเต็มของท่อ ค่าที่เป็น 1 (หรือ 100%) หมายความว่าท่อทำงานเต็ม

พื้นที่การไหล:

พื้นที่หน้าตัดของน้ำที่ไหลภายในท่อ

เส้นรอบรูปที่เปียก:

ความยาวของพื้นผิวท่อที่สัมผัสกับน้ำ

รัศมีไฮดรอลิก:

อัตราส่วนของพื้นที่การไหลต่อเส้นรอบรูปที่เปียก เป็นพารามิเตอร์สำคัญในการคำนวณทางไฮดรอลิก

ความกว้างด้านบน:

ความกว้างของผิวน้ำที่ด้านบนของการไหล

ความเร็ว:

ความเร็วเฉลี่ยของน้ำที่ไหลผ่านท่อ

ความสูงของความเร็ว:

ความสูงที่เทียบเท่าของของเหลวที่จะผลิตความดันเดียวกันกับพลังงานจลน์ของการไหล

หมายเลขฟรูด:

หมายเลขที่ไม่มีมิติที่บ่งบอกถึงระบอบการไหล (ซับคริติคอล, คริติคอล, หรือซูเปอร์คริติคอล)

ความเครียดเฉลี่ย:

แรงต่อหน่วยพื้นที่ที่เกิดจากการไหลบนพื้นผิวท่อ

อัตราการไหล:

ปริมาณน้ำที่ผ่านจุดหนึ่งในท่อต่อหน่วยเวลา

การไหลเต็ม:

อัตราการไหลเมื่อท่อทำงานเต็ม

5 ข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งเกี่ยวกับการไหลของของเหลว

วิทยาศาสตร์ของการไหลของของเหลวมีอิทธิพลต่อโลกของเราในหลายวิธีที่น่าหลงใหล นี่คือข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งห้าประการเกี่ยวกับวิธีที่น้ำเคลื่อนที่ผ่านท่อและช่องต่างๆ!

1.การออกแบบที่สมบูรณ์แบบของธรรมชาติ

ระบบแม่น้ำจะสร้างสาขาในมุมที่แม่นยำ 72 องศา ซึ่งเป็นมุมเดียวกับที่พบในการคำนวณของแมนน์นิ่ง ความกลมกลืนทางคณิตศาสตร์นี้ปรากฏอยู่ทุกที่ตั้งแต่เส้นเลือดในใบไม้ไปจนถึงหลอดเลือดในร่างกาย แสดงให้เห็นว่าธรรมชาติได้ค้นพบพลศาสตร์ของของเหลวที่ดีที่สุดมานานก่อนที่มนุษย์จะรู้

2.ความจริงที่หยาบ

อย่างไม่คาดคิด รอยบุ๋มในท่อที่คล้ายกับลูกกอล์ฟสามารถลดแรงเสียดทานและปรับปรุงการไหลได้ถึง 25% การค้นพบนี้ได้ปฏิวัติการออกแบบท่อในยุคปัจจุบันและสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาพื้นผิว 'อัจฉริยะ' ในวิศวกรรมของเหลว

3.อัจฉริยะทางวิศวกรรมโบราณ

ชาวโรมันใช้หลักการแมนน์นิ่งเมื่อ 2,000 ปีก่อนโดยไม่รู้จักคณิตศาสตร์ ทางน้ำของพวกเขามีความชันที่แม่นยำ 0.5% ซึ่งเกือบจะตรงกับการคำนวณทางวิศวกรรมในปัจจุบัน บางส่วนของทางน้ำเหล่านี้ยังคงทำงานอยู่ในปัจจุบัน เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงการออกแบบที่ยอดเยี่ยมของพวกเขา

4.วิทยาศาสตร์ที่ลื่นไหล

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสารเคลือบท่อที่ลื่นมากโดยได้รับแรงบันดาลใจจากพืชกินแมลงที่มีรูปทรงคล้ายเหยือก พื้นผิวที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพเหล่านี้สามารถลดต้นทุนพลังงานในการปั๊มได้ถึง 40% และมีคุณสมบัติทำความสะอาดตัวเอง ซึ่งอาจปฏิวัติโครงสร้างพื้นฐานน้ำ

5.ปริศนาแห่งการหมุนวน

ในขณะที่หลายคนเชื่อว่าน้ำหมุนวนในทิศทางตรงกันข้ามในแต่ละซีกโลก ความจริงนั้นซับซ้อนกว่านั้น ผลกระทบของคอรีโอลิสมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของน้ำในระดับใหญ่เท่านั้น ในท่อและท่อระบายน้ำทั่วไป รูปร่างและทิศทางของทางน้ำมีอิทธิพลต่อทิศทางการหมุนวนมากกว่า!