Slik beregner du Gravity Flow

Slik beregner du Gravity Flow

Gravitasjonsstr√łmningshastigheten beregnes ved hjelp av Mannings Equation, som gjelder for den ensartede str√łmningshastigheten i et √•pent kanal system som ikke p√•virkes av trykk. Noen f√• eksempler p√• √•pne kanal systemer inkluderer bekker, elver og menneskeskapte √•pne kanaler som r√łr. Str√łmningshastigheten er avhengig av kanalens omr√•de og str√łmningshastigheten. Hvis det er en endring i skr√•ningen eller hvis det er en b√łyning i kanalen, vil vanndypen endres, noe som vil p√•virke str√łmningshastigheten.

Skriv ned ligningen for √• beregne volumstr√łmningshastigheten Q p√• grunn av tyngdekraften: Q = A x V, hvor A er tverrsnittsarealet av str√łmmen vinkelrett p√• str√łmningsretningen og V er gjennomstr√łmningens gjennomsnittshastighet.

Ved hjelp av en kalkulator bestemmer du tverrsnittsarealet A i det √•pne kanalanlegget du arbeider med. For eksempel, hvis du pr√łver √• finne tverrsnittsarealet av et sirkul√¶rt r√łr, vil ligningen v√¶re A = (? √∑ 4) x D¬≤, hvor D er r√łrets innerdiameter. Hvis r√łrets diameter er D =.5 fot, s√• er tverrsnittsarealet A =.785 x (0,5 ft) ¬≤ = 0,196 ft¬≤.

Skriv ned formelen for gjennomsnittshastigheten V av tverrsnittet: V = (k √∑ n) x Rh ^ 2/3 x S ^ 1/2, hvor n er Manning-grovhetskoeffisienten eller empirisk konstant, Rh er den hydrauliske radius, S er den nederste skr√•ningen p√• kanalen og k er en konverteringskonstant, som er avhengig av typen enhetssystem du bruker. Hvis du bruker amerikanske vanlige enheter, k = 1,486 og for SI-enheter 1.0. For √• l√łse denne ligningen m√• du beregne den hydrauliske radius og hellingen til den √•pne kanalen.

Beregn den hydrauliske radius Rh for den √•pne kanalen ved √• bruke f√łlgende formel Rh = A √∑ P, hvor A er tverrsnittsflaten og P er den fuktige omkretsen. Hvis du beregner Rh for et sirkul√¶rt r√łr, vil A v√¶re like? x (r√łrets radius) ¬≤ og P vil v√¶re lik 2 x? x radius av r√łret. For eksempel, hvis r√łret ditt har et areal A p√• 0,196 ft¬≤. og en omkrets av P = 2 x? x.25 ft = 1,57 ft, enn den hydrauliske radius er lik Rh = A √∑ P = 0,196 ft ¬≤ 1,57 ft =.125 ft.

Beregn bunnhelling S i kanalen ved √• bruke S = hf / L, eller ved √• bruke den algebraiske formelhelling = stigning delt p√• runde, ved √• tegne r√łret som en linje p√• et x-y-rutenett. Stigningen bestemmes av endringen i den vertikale avstanden y og kj√łringen kan bestemmes som endringen i horisontal avstand x. For eksempel fant du endringen i y = 6 fot, og endringen i x = 2 fot, s√• skr√•ning S =? Y?? X = 6 ft √∑ 2 ft = 3.

Bestem verdien av Mannings ujevnhetskoeffisient n for omr√•det du jobber med, husk at denne verdien er omr√•deavhengig og kan variere i hele systemet. Valget av verdi kan i stor grad p√•virke beregningsresultatet, s√• det blir ofte valgt fra et bord med faste konstanter, men kan regnes tilbake fra feltm√•linger. For eksempel fant du Manning-koeffisienten til et fullstendig belagt metallr√łr for √• v√¶re 0,024 s / (m ^ 1/3) fra hydraulisk robusthetstabell.

Beregn verdien av gjennomsnittshastigheten V av str√łmmen ved √• plugge inn verdiene du bestemte for n, S og Rh til V = (k √∑ n) x Rh ^ 2/3 x S ^ 1/2. For eksempel, hvis vi fant S = 3, Rh = 1255, n = 0,024 og k = 1,486, vil V v√¶re lik (1,486 √∑ 0,024s / (ft ^ 1/3)) x (.125 ft ^ 2 / 3) x (3 ^ 1/2) = 26,81 ft / s.

Beregning av volumetrisk str√łmningshastighet Q p√• grunn av tyngdekraften: Q = A x V. Hvis A = 0,196 ft og V = 26,81 ft / s, s√• er gravitasjonsstr√łmmen Q = A x V = 0,166 ft x 26,81 ft / s = 5,26 ft¬≥ / s av volumetrisk vannstr√łmning som g√•r gjennom kanalens strekning.

Del Med Vennene Dine