Gerinneströmung nach Manning berechnen
Volumenstrom, Geschwindigkeit und Normalwassertiefe nach Manning. Für Rechteck, Trapez und teilgefülltes Kreisrohr mit hydraulischem Radius und Froudezahl.
Was ist die Gleichung nach Manning?
Die Gleichung nach Manning verknüpft die mittlere Geschwindigkeit einer Strömung mit freier Oberfläche mit Form, Gefälle und Oberflächenrauheit des Gerinnes: v = (1 / n) × R^(2/3) × S^(1/2). Dabei ist n der Rauheitsbeiwert nach Manning, R der hydraulische Radius (Strömungsquerschnitt geteilt durch benetzten Umfang) und S das Sohlgefälle. Der Volumenstrom ist Geschwindigkeit mal Strömungsquerschnitt: Q = v × A. Die Gleichung wird für Bewässerungskanäle, Regenwasserleitungen, Abwasserkanäle und Flussbetten verwendet.
Welcher Modus?
Bei bekannter Tiefe erhalten Sie den Volumenstrom. Bei bekanntem Volumenstrom ermittelt der Rechner numerisch die zugehörige Normalwassertiefe. Der Querschnitt kann rechteckig, trapezförmig (bei Sohlenbreite null dreieckig) oder ein teilgefülltes Kreisrohr sein.
Beispiel
Ein rechteckiges Betongerinne mit 2 Metern Breite hat 1 Meter Wassertiefe, n = 0,013 und 1 Promille Sohlgefälle. Die Fläche beträgt 2 m², der benetzte Umfang 4 m und der hydraulische Radius 0,5 m. Die Geschwindigkeit ist 0,63 × 0,0316 / 0,013 = 1,53 m/s und der Volumenstrom 3,06 m³/s. Bei einer Froudezahl von 0,49 liegt strömender Abfluss vor.
Grenzen
Die empirische Gleichung gilt für stationär gleichförmige, vollraue turbulente Strömung. Der Wert n beeinflusst das Ergebnis unmittelbar und ist die unsicherste Eingabe. Die genannten Richtwerte sind Näherungen. Krümmungen, Verengungen, Wehre, Rückstaueffekte, vollgefüllte Druckströmung und Freibord sind nicht enthalten.
Häufige Fragen
Wie berechnet man den Volumenstrom mit der Gleichung nach Manning?
Ein rechteckiges Gerinne mit 2 m Breite, 1 m Wassertiefe, dem beispielhaften Beiwert nach Manning von 0,013 und 1 Promille Gefälle führt 3,065 m³/s ab. Multiplizieren Sie die Geschwindigkeit nach Manning mit dem Strömungsquerschnitt. Diese Vorberechnung setzt stationär gleichförmige Strömung voraus und berücksichtigt weder Rückstau, Verengungen und Wehre noch Freibord.
Ähnliche Rechner
-
Strömungsmechanik
Volumenstrom, Rohrdurchmesser und Geschwindigkeit berechnen
Geben Sie zwei der Größen Volumenstrom, Innendurchmesser und Geschwindigkeit ein und berechnen Sie die dritte. Für ein vollgefülltes Kreisrohr gilt Q = v × A. -
Strömungsmechanik
Verlusthöhe nach Hazen und Williams berechnen
Verlusthöhe, Volumenstrom oder Rohrinnendurchmesser nach Hazen und Williams für Wasser. Mit eigenem Beiwert C und Prüfung des Gültigkeitsbereichs. -
Strömungsmechanik
Rohrdruckverlust nach Darcy und Weisbach berechnen
Rohrdruckverlust aus Volumenstrom, Innendurchmesser und Länge. Mit Reynoldszahl, Strömungszustand und Rohrreibungszahl. Wassereigenschaften aus Temperatur. -
Strömungsmechanik
Behältervolumen mit Füllstand berechnen
Gesamtvolumen und Füllvolumen stehender oder liegender Zylinderbehälter und Rechteckbehälter. Mit gewölbten Böden, Kegelboden, Litern aus Füllstand und Peiltabelle. -
Strömungsmechanik
Dichte und Viskosität umrechnen (cP, cSt, SSU, API)
Dynamische und kinematische Viskosität umrechnen, cSt in SSU sowie Dichte aus API und Baumé bestimmen. Dichte und Viskosität von Wasser aus der Temperatur. -
Strömungsmechanik
Druckstoß berechnen
Druckanstieg beim Ventilschluss mit Druckwellengeschwindigkeit, Gleichung nach Joukowsky, kritischer Schließzeit 2L/a und Näherung nach Michaud. Auswahl nach Rohrwerkstoff.
Fehler entdeckt oder etwas vermisst?
Wenn ein Wert falsch erscheint, eine Abmessung fehlt oder Sie eine Funktion benötigen, schreiben Sie uns. Wir beheben das Problem.