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曼寧公式
鎖定
- 中文名
- 曼寧公式
- 外文名
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Manning formula
Manning equation
- 屬 性
- 曼寧
- 性 質
- 公式
- 作 用
- 於物理計算、水利建設等活動中。
曼寧公式釋義
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。
曼寧公式謝才公式
曼寧公式侷限性
一、 曼寧公式的侷限性 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僅僅受沿程阻力系數的影響。其表達式為 根據沿程阻力系數的定義可知,沿程阻力系數是雷諾數和壁面相對粗糙度的函數,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粗糙管區沿程阻力系數與雷諾數無關,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,隨着水流的流速和過水斷面水力半徑的增大,雷諾數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度(雷諾數在“尼古拉茲實驗”的分區圖上增大的幅度小於相對粗糙度在圖中的減小的幅度,會使得沿程阻力系數的連續曲線的一部分跨過阻力平方區進入紊流過渡區),使得沿程阻力系數落在粗糙管區之外,進而造成用曼寧公式計算謝才係數的誤差增大。故明渠非恆定流中,在一個較短的時間段內,近似的認為其符合明渠穩定流條件應用曼寧--謝才公式計算流量,還應注意其沿程阻力系數是否在阻力平方區。 另必須要指出的是,在水利水電工程項目的實際計算中,曼寧公式中的值的選取必須慎重,較小的誤差會造成較大的影響。