管内流深計算機

管内の流れの深さ概要

本計算機は、マンニング式を用いて管内の流れの深さを推定します。マンニング式は、開水路と管内の流れを解析するための水理学における一般的な手法です。

主要入力項目

1. 管径 (m): メートル単位の管の内径。
2. 流量 (m³/s): 秒当たりの立方メートル単位の体積流量。
3. 勾配 (小数): 管の勾配を小数値で表したもの。
4. マンニングの粗度係数: 管の内面粗さを表す無次元値。

計算式

流れの深さは、以下の手順で計算できます。

1. 断面積計算: \[ \text{断面積} = \frac{Q}{n \cdot \sqrt{S}} \] ここで：

   • \( Q \) は流量です。
   • \( n \) はマンニングの粗度係数です。
   • \( S \) は勾配です。

2. 流れの深さ計算: \[ y = \left(\frac{\text{断面積}}{0.5 \cdot \pi \cdot D}\right)^2 \] ここで、\( y \) は流れの深さ、\( D \) は管径です。

使用例

管径1メートル、流量0.5 m³/s、勾配0.01、マンニングの粗度係数0.013の管の場合、計算された流れの深さは約0.192メートルになります。

適用事例

本計算機は、排水システム、下水管、灌漑水路の設計と解析を行う土木および水理技術者にとって有用です。