Manning Pipe Flow Calculator
Kalkulahin ang mga daloy at katangian ng mga bilog na tubo gamit ang Manning equation sa aming libreng calculator.
Additional Information and Definitions
Diyametro ng Tubo $d_0$
Ang panloob na diyametro ng tubo. Ito ang distansya sa loob ng tubo.
Manning Roughness $n$
Nagsasaad ng magaspang na ibabaw ng panloob na bahagi ng tubo. Ang mas mataas na halaga ay nagpapahiwatig ng mas magaspang na ibabaw, na nagdaragdag ng alitan at nakakaapekto sa daloy.
Pressure Slope $S_0$
Ang energy gradient o slope ng hydraulic grade line ($S_0$). Nagsasaad ito ng rate ng pagkawala ng enerhiya bawat yunit ng haba ng tubo.
Pressure Slope Unit
Pumili ng yunit para sa pagpapahayag ng pressure slope. Ang 'rise/run' ay isang ratio, habang ang '% rise/run' ay isang porsyento.
Relative Flow Depth $y/d_0$
Ang ratio ng lalim ng daloy sa diyametro ng tubo, na nagsasaad kung gaano ka-full ang tubo. Ang halaga ng 1 (o 100%) ay nangangahulugang ang tubo ay puno.
Relative Flow Depth Unit
Pumili ng yunit para sa pagpapahayag ng relative flow depth. Ang 'fraction' ay isang decimal (hal. 0.5 para sa kalahating puno), habang ang '%' ay isang porsyento.
Length Unit
Pumili ng yunit para sa mga sukat ng haba.
I-optimize ang Iyong Hydraulic Designs
Suriin at kalkulahin ang mga katangian ng daloy para sa mga bilog na tubo upang mapabuti ang iyong mga proyekto sa engineering.
Loading
Pag-unawa sa Manning Pipe Flow Calculations
Ang Manning equation ay malawakang ginagamit sa hydraulic engineering upang kalkulahin ang mga katangian ng daloy sa mga open channels at tubo. Narito ang mga pangunahing termino at konsepto na may kaugnayan sa pagsusuri ng daloy ng tubo:
Manning Equation:
Isang empirical formula na ginagamit upang tantiyahin ang average na bilis ng likido na umaagos sa isang conduit na hindi ganap na nakapaloob ang likido, i.e., open channel flow.
Diyametro ng Tubo:
Ang panloob na diyametro ng tubo, na siyang distansya sa loob ng tubo.
Manning Roughness Coefficient:
Isang coefficient na kumakatawan sa magaspang na ibabaw ng panloob na bahagi ng tubo. Ang mas mataas na halaga ay nagpapahiwatig ng mas magaspang na ibabaw, na nagdaragdag ng alitan at nakakaapekto sa daloy.
Pressure Slope:
Kilalang kilala bilang hydraulic gradient o energy slope, ito ay kumakatawan sa rate ng pagkawala ng enerhiya bawat yunit ng haba ng tubo.
Relative Flow Depth:
Ang ratio ng lalim ng daloy sa diyametro ng tubo, na nagsasaad kung gaano ka-full ang tubo. Ang halaga ng 1 (o 100%) ay nangangahulugang ang tubo ay puno.
Dalas ng Daloy:
Ang cross-sectional area ng umaagos na tubig sa loob ng tubo.
Wetted Perimeter:
Ang haba ng ibabaw ng tubo na nakikipag-ugnayan sa tubig.
Hydraulic Radius:
Ang ratio ng dalas ng daloy sa wetted perimeter, isang pangunahing parameter sa hydraulic calculations.
Top Width:
Ang lapad ng ibabaw ng tubig sa itaas ng daloy.
Bilis:
Ang average na bilis ng tubig na umaagos sa tubo.
Velocity Head:
Ang katumbas na taas ng likido na makakapagbigay ng parehong presyon tulad ng kinetic energy ng daloy.
Froude Number:
Isang dimensionless number na nagpapahiwatig ng daloy ng rehimen (subcritical, critical, o supercritical).
Shear Stress:
Ang puwersa bawat yunit ng area na ipinapataw ng daloy sa ibabaw ng tubo.
Daloy Rate:
Ang dami ng tubig na dumadaan sa isang punto sa tubo bawat yunit ng oras.
Full Flow:
Ang daloy kapag ang tubo ay tumatakbo nang ganap na puno.
5 Nakakamanghang Katotohanan Tungkol sa Daloy ng Likido
Ang agham ng daloy ng likido ay humuhubog sa ating mundo sa mga kamangha-manghang paraan. Narito ang limang hindi kapani-paniwalang katotohanan tungkol sa kung paano umaagos ang tubig sa mga tubo at channel!
1.Perpektong Disenyo ng Kalikasan
Ang mga sistema ng ilog ay natural na bumubuo ng mga tributary sa isang tiyak na anggulo ng 72 degrees - ang parehong anggulo na matatagpuan sa mga kalkulasyon ni Manning. Ang matematikal na pagkakaisa ay lumilitaw sa lahat mula sa mga ugat ng dahon hanggang sa mga daluyan ng dugo, na nagpapahiwatig na natuklasan ng kalikasan ang pinakamainam na fluid dynamics bago pa man ang mga tao.
2.Ang Magaspang na Katotohanan
Sa kabaligtaran, ang mga dimples na katulad ng golf ball sa mga tubo ay talagang makakapagpababa ng alitan at mapabuti ang daloy ng hanggang 25%. Ang pagtuklas na ito ay nagbago sa modernong disenyo ng pipeline at nagbigay inspirasyon sa pagbuo ng 'smart surfaces' sa fluid engineering.
3.Sinaunang Henyo sa Engineering
Ginamit ng mga Romano ang prinsipyo ni Manning 2,000 taon na ang nakalilipas nang hindi alam ang matematika. Ang kanilang mga aqueduct ay may tiyak na 0.5% slope, halos perpektong tumutugma sa mga modernong kalkulasyon sa engineering. Ang ilan sa mga aqueduct na ito ay patuloy na gumagana ngayon, patunay ng kanilang kahanga-hangang disenyo.
4.Super Slippery Science
Nakabuo ang mga siyentipiko ng ultra-slick na mga coating ng tubo na inspirasyon ng mga carnivorous pitcher plants. Ang mga bio-inspired surfaces na ito ay maaaring magpababa ng mga gastos sa enerhiya ng pumping ng hanggang 40% at self-cleaning, na posibleng magbago sa imprastruktura ng tubig.
5.Ang Misteryo ng Vortex
Habang marami ang naniniwala na ang tubig ay palaging umiikot sa magkasalungat na direksyon sa mga hemispheres, ang katotohanan ay mas kumplikado. Ang Coriolis effect ay nakakaapekto lamang sa malakihang paggalaw ng tubig. Sa mga karaniwang tubo at alulod, ang hugis at direksyon ng inlet ng tubig ay may mas malakas na epekto sa direksyon ng spiral!