曼寧公式 | 魚的世界
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曼寧公式 曼寧公式:明渠道流量或速度經驗公式。其中,v是速度; 曼寧公式k是轉換常數,國際單位制中值為1;
n是糙率[1],是綜合反映管渠壁面粗糙情況對水流影響的一個係數。其值一般由實驗數據測得,使用時可查表選用。擴展閱讀網址中有一些很有用的n值可供選擇:Rh是水力半徑,是流體截面積與濕周長的比值,濕周長指流體與明渠斷面接觸的周長,不包括與空氣接觸的周長部分;
S指明渠的坡度。
謝才公式 其表述形式為 J是水力坡度,又稱比降。河流水面單位距離的落差,表明了實際液體沿流單位流程上的水頭損失[2]。所以謝才公式表述的是斷面平均流速Q和水頭損失之間的關係。 C是謝才係數。它的表述形式是這一計算方法是根據曼寧公式計算出來的。 曼寧公式的局限性 曼寧公式作為經驗公式[3]有其本身的局限性;二是曼寧公式的計算中,用平均水深代替水力半徑有其必須滿足的條件。 一、 曼寧公式的局限性 根據謝才公式可知,謝才係數C在重力加速度為定值的情況下,謝才公式實際上與沿程水頭損失計算的通用公式一致,C僅僅受沿程阻力係數的影響。其表達式為 根據沿程阻力係數的定義可知,沿程阻力係數是雷諾數[4]和壁面相對粗糙度[5]的函式,在尼古拉茲對不同區:光滑區,過渡粗糙區,粗糙區有不同的計算公式。 在曼寧公式中我們僅能看到渠道壁面對謝才係數[6]的影響,忽略了雷諾數的影響。這是因為在提出經驗公式的過程中,大都在阻力平方區[7]進行的試驗,根據尼古拉茲試驗結果可知,在阻力平方區即紊流[8]粗糙管區沿程阻力係數與雷諾數無關,只與壁面的相對粗糙度有關。 在天然河道中,我們認為在滿足一定條件時,可以當做明渠均勻流來進行流量計算。在一次洪水過程中,隨著水流的流速和過水斷面水力半徑的增大,雷諾數[9]及相對粗糙度都會發生變化。若雷諾數的變化幅度小於相對粗糙度的變化幅...
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