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!