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文档简介
曼宁公式和重力流:计算明渠中的横截面平均速度流量。曼宁方程是一个经验方程,可用于计算明渠中的横截面平均速度流量:①v=(k
n
/n)R
h
2/3
S
1/2
①v=横截面平均速度(ft/s、m/s)对于英制单位k
n
=1.486,对于SI单位k
n=1.0n=曼宁粗糙度系数-范围从0.01(干净光滑的河道)到0.06(有石头和碎片的河道,1/3的植被)R
h
=水力半径(英尺,米)S=管道的坡度或坡度(ft/ft、m/m)英制(英制)中的曼宁系数n等于SI系统中的系数。曼宁系数不是无量纲的,但单位经常被省略。SI系统与英制系统中的(k
n
/n)单位可表示为:(k
·n
/n)
=m
1/3
/s=1.4859ft
1/3
/s水力半径可表示为:②R
h
=A/P
w
②A=流动横截面积(ft
2
,m)P
w
=湿周长(英尺,米)通道内的体积流量可计算为:③q=Av=A(k
n
/n)R
h
2/3
S
1/2
③q=体积流量(ft
3
/s,m3
/s)A=流通截面积(ft
2
,m
2
)示例-明渠中的流动半圆形的通道被100%填充。半圆直径为500mm(0.5m),渠道采用曼宁系数
0.012的混凝土。渠道的坡度为1/100
m
/m。半圆流的横截面积可计算为:A=(0.5π((0.5m)/2)
2
)
=0.098米2半圆流的湿周长可计算为:P=0.52π(0.5m)/2)
=0.785米渠道的水力半径可由式(2)计算为:R
h
=A/P
=(
0.098m
2
)/(
0.785m
)
=
0.125
m横截面平均速度可以根据(1)计算为:v=(k
n
/n)R
h
2/3
S
1/2
=(1.0/0.012)(0.125m)
2/3
(1/100m/m)
1/2
=
2.1米/秒体积流量可由③计算为:q=Av
=(
0.098m
2
)(2.1m/s)
=
0.20
m
3
/s重力流计算器-半填充圆管重力流计算器基于上面的方程和示例。它适用于半填充的圆形管道。
管道直径(米,英尺)坡度(米/米、英尺/英尺)n(SI单位为1.0,英制单位为1.486)横截面积-A(米2,英尺2):0.0981湿周长-P(米,英尺):0.785水力半径-Rh(米,英
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