हाइड्रोलिक्स और पाइप
मैनिंग समीकरण पाइप प्रवाह कैलकुलेटर
मैनिंग समीकरण का उपयोग गुरुत्व से बहने वाले तूफ़ानी नालों, कल्वर्ट बैरल और सैनिटरी सीवरों का आकार तय करने के लिए होता है। पूर्ण-प्रवाह क्षमता और वेग पाने के लिए पाइप का व्यास, ढलान और मैनिंग का n दर्ज करें।
सूत्र
अमेरिकी प्रथागत इकाइयों में मैनिंग समीकरण: Q = (1.49/n) × A × R^(2/3) × S^(1/2), जहाँ Q cfs में, A ft² में, R = A/P ft में और S ft/ft में है। पूरी तरह भरे गोलाकार पाइप के लिए A = πD²/4 और R = D/4। वेग V = Q/A।
हल किया गया उदाहरण
0.5% ढलान पर 18 in का कंक्रीट पाइप (n = 0.013): A = 1.767 ft², R = 0.375 ft, R^(2/3) = 0.520, √0.005 = 0.0707। Q = (1.49 ÷ 0.013) × 1.767 × 0.520 × 0.0707 = 7.45 cfs। V = 7.45 ÷ 1.767 = 4.21 ft/s।
मान्यताएँ और सीमाएँ
- स्थिर, एकसमान गुरुत्व प्रवाह, जिसमें पाइप बस पूरा भरा हो (कोई अतिरिक्त दबाव नहीं)।
- आंशिक रूप से भरे पाइप कम प्रवाह ले जाते हैं (लगभग 93% गहराई के आसपास को छोड़कर, जहाँ प्रवाह पूर्ण-प्रवाह क्षमता से थोड़ा अधिक होता है)।
- सामान्य n मान: कंक्रीट और चिकने प्लास्टिक के लिए 0.012 से 0.013, कोरुगेटेड धातु के लिए 0.024।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Manning's n कौन सा लेना चाहिए?
FHWA HDS-5 और HEC-22 कंक्रीट पाइप के लिए लगभग 0.012 से 0.013, स्थिति के अनुसार चिकनी दीवार वाले प्लास्टिक के लिए 0.009 से 0.015, और 2-2/3 in × 1/2 in की कॉरुगेटेड धातु के लिए लगभग 0.022 से 0.027 बताते हैं। स्थानीय एजेंसियाँ अक्सर डिज़ाइन मान स्वयं तय करती हैं।
सीवर के लिए न्यूनतम वेग क्या है?
सैनिटरी सीवर आम तौर पर पूरी तरह भरे होने पर कम से कम 2 ft/s के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, ताकि ठोस कण नीचे न बैठें (Ten States Standards)। स्टॉर्म ड्रेन के लिए आम तौर पर कम से कम 2.5 से 3 ft/s का लक्ष्य रखा जाता है।
समीकरण में 1.49 क्यों है?
यह SI रूप (गुणांक 1.0) को अमेरिकी प्रथागत इकाइयों में बदलता है: 1.49 लगभग 3.2808 (फ़ुट प्रति मीटर) का घनमूल है, 3.2808^(1/3) = 1.486।