Manning Denklemi Açık Kanal Akış Hesaplayıcı

Hesaplamaya Girin

Manning Pürüzlülük Katsayısı (n)

Akış Alanı A (m²)

Islak Çevre P (m)

Kanal Eğimi S (m/m)

Sonuç

Hacimsel Debi (Akış Miktarı)

3,713

m³/s

Akış Hızı (V)	1,856 m/s
Hidrolik Yarıçap (Rh = A/P)	0,667 m

Manning Denklemi Nedir?

Manning denklemi, açık bir kanalda üniform, kararlı ve yerçekimiyle hareket eden suyun hızını ve debisini hesaplamak için hidrolikte en yaygın kullanılan ampirik formüldür. Nehirler, kanallar, yağmur suyu hatları, menfezler ve kısmen dolu borular için geçerlidir. Bu hesaplayıcı, dönüşüm katsayısı k'nın 1,0'a eşit olduğu SI (metrik) birimlerini kullanır.

Cross-sectional area (A) and wetted perimeter (P) define the hydraulic radius of the channel.

Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır?

Dört değer girin: Manning pürüzlülük katsayısı n (boyutsuz bir yüzey sürtünme faktörü; örneğin beton için ~0,013, doğal akarsular için ~0,035), m² cinsinden enine akış alanı A, metre cinsinden ıslak çevre P (kanal sınırının suyla temas eden uzunluğu) ve boyutsuz bir gradyan olarak kanal eğimi S (yükselme/yatay mesafe; örneğin 0,001). Hesaplayıcı; hızı, debiyi ve hidrolik yarıçapı verir.

Formülün Açıklaması

Hız \( V = \frac{k}{n} \cdot R_h^{2/3} \cdot S^{1/2} \) şeklinde hesaplanır; burada hidrolik yarıçap \( R_h = \frac{A}{P} \)'dir. Debi ise \( Q = V \cdot A \) olur. Daha düşük pürüzlülük, daha büyük hidrolik yarıçap ve daha dik eğim hızı artırır. Eğim terimi karekök içinde olduğundan, eğimi iki katına çıkarmak hızı yalnızca yaklaşık %41 artırır.

$$ Q = \frac{1}{\text{n}} \cdot R_h^{2/3} \cdot \sqrt{\text{Slope }S} \cdot \text{Area }A \quad\text{where}\quad R_h = \frac{\text{Area }A}{\text{Perimeter }P} $$

The channel bed slope (S) drives the flow velocity (V) along the channel.

Örnek Hesaplama

n = 0,013, A = 2 m², P = 3 m, S = 0,001 olan bir kanal için:

$$ R_h = \frac{2}{3} = 0{,}6667 \text{ m} $$$$ R_h^{2/3} = 0{,}6667^{0{,}6667} \approx 0{,}7631 $$$$ \sqrt{0{,}001} \approx 0{,}031623 $$$$ V = \frac{1}{0{,}013} \times 0{,}7631 \times 0{,}031623 \approx 1{,}856 \text{ m/s} $$$$ Q = 1{,}856 \times 2 \approx 3{,}713 \text{ m}^3\text{/s} $$

Sık Sorulan Sorular

Hangi k değerini kullanmalıyım? SI/metrik birimler için \( k = 1{,}0 \) (bu aracın kullandığı gibi), ABD ölçü birimleri (feet/saniye) için ise \( k = 1{,}486 \) kullanın.

Islak çevre nedir? Kanal enine kesit sınırının akan suyla temas eden uzunluğudur; serbest su yüzeyini kapsamaz.

Tam dolu borularda işe yarar mı? Manning denklemi açık kanal ve kısmen dolu boru akışı için geçerlidir; basınçlı tam dolu boru akışı içinse bunun yerine Darcy-Weisbach veya Hazen-Williams formüllerini kullanın.