수리 및 배관
Manning 식 관로 유량 계산기
Manning 식은 중력으로 흐르는 우수관, 암거 관로, 오수관의 규모를 정할 때 사용합니다. 관 지름, 경사, Manning의 n을 입력하면 만관 통수 능력과 유속을 구합니다.
공식
미국 관습 단위의 Manning 식: Q = (1.49/n) × A × R^(2/3) × S^(1/2)입니다. Q는 cfs, A는 ft², R = A/P는 ft, S는 ft/ft 단위입니다. 원형 관이 가득 찬 경우 A = πD²/4이고 R = D/4입니다. 유속 V = Q/A입니다.
계산 예시
경사 0.5%에 설치한 18 in 콘크리트관(n = 0.013)입니다. A = 1.767 ft², R = 0.375 ft, R^(2/3) = 0.520, √0.005 = 0.0707입니다. Q = (1.49 ÷ 0.013) × 1.767 × 0.520 × 0.0707 = 7.45 cfs입니다. V = 7.45 ÷ 1.767 = 4.21 ft/s입니다.
가정 및 한계
- 배관이 가득 찬 상태에서 중력에 의해 일정하고 균일하게 흐르는 조건입니다(추가 수두 없음).
- 반만 찬 관은 더 적게 흘립니다(약 93% 깊이 부근에서는 만관 통수 능력을 약간 넘게 흐르는 경우를 제외합니다).
- 일반적인 n 값: 콘크리트와 매끈한 플라스틱 0.012~0.013, 골판 금속 0.024.
자주 묻는 질문
매닝 계수 n은 얼마로 사용해야 하나요?
FHWA HDS-5와 HEC-22는 콘크리트 관에 대해 약 0.012 에서 0.013, 상태에 따라 매끈한 벽의 플라스틱 관에 대해 0.009 에서 0.015, 2-2/3 in × 1/2 in 골함석에 대해 약 0.022 에서 0.027 을 제시합니다. 지방 기관은 보통 설계값을 따로 지정합니다.
하수관의 최소 유속은 얼마입니까?
위생 하수관은 가득 찬 상태에서 고형물이 가라앉지 않도록 보통 최소 2 ft/s가 되게 설계합니다(Ten States Standards). 우수 배수관은 보통 최소 2.5~3 ft/s를 목표로 합니다.
방정식에 1.49가 들어가는 이유는 무엇입니까?
SI 형식(계수 1.0)을 미국 관습 단위로 환산합니다. 1.49는 미터당 피트(3.2808)의 세제곱근에 가깝습니다. 3.2808^(1/3) = 1.486 입니다.