Fòrmula de Manning
La fòrmula de Manning[1] és una evolució de la fòrmula de Chézy per al càlcul de la velocitat del aigua en canals oberts i canonades, proposta per l'ingenier irlandés Robert Manning en 1889:
sent S la pendent en tant per 1 del canal.
Per a alguns, és una expressió del denominat coeficient de Chézy
utilisat en la fòrmula de Chézy,
Expressions de la fòrmula de Manning
L'expressió més simple de la fòrmula de Manning es referix al coeficient de Chézy:
D'a on, per substitució en la ya referida fòrmula de Chézy, es deduïx la seua forma més habitual:
o
sent:
- = coeficient de proporcionalitat que s'aplica en la fòrmula de Chézy: ;
- = radi hidràulic,en m, que és funció del tirant hidràulic h;
- = coeficient que depén de la rugosidad de la paret;
- = velocitat mija de l'aigua, en m/s, que és funció del tirant hidràulic h;
- = la pendent de la llínea d'aigua en m/m;
- = àrea de la secció del fluix d'aigua;
- = cabal de l'aigua en m³/s.
També es pot escriure de la següent forma (usant el Sistema Internacional d'Unitats):
o
a on:
- = àrea mullada (àrea de la secció del fluix d'aigua), en m², funció del tirant hidràulic h;
- = perímetro mullat, en m, funció del tirant hidràulic h;
- = coeficient que depén de la rugosidad de la paret i el valor de la qual varia entre 0,01 per a parets molt polides (p.i., plàstic) i 0,06 per a rius en fondo molt irregular i en vegetació;
- = velocitat mija de l'aigua, en m/s, que és funció del tirant hidràulic h;
- = cabal de l'aigua en, m³/s, en funció del tirant hidràulic h;
- = pendent de la llínea d'aigua en m/m.
Per al sistema unitari anglosaxó:
a on:
- = àrea mullada, en peus2, funció del tirant hidràulic h;
- = perímetro mullat, en peus, funció del tirant hidràulic h;
- = coeficient que depén de la rugosidad de la paret;
- = velocitat mija de l'aigua, en peus/s, que és funció del tirant hidràulic h;
- = cabal de l'aigua en, peus3/s, en funció del tirant hidràulic h;
- = pendent de la llínea d'aigua en peus/peus.
Demostració fisicomatemática[2]
Considere una partícula ∂m de decorregut somés a una força i torque diferencial: L'acceleració llineal és concebible, pero l'acceleració angular és infinita. Llavors, com l'observació indica que hi ha rotació en els decorreguts, l'acceleració i el torque deuen haver desaparegut per al moment en que varen ser observats, i la velocitat angular es va tornar constant. Llavors, per a un decorregut incompresible i newtoniano, pel teorema de Helmholtz , podem determinar:
La demostració està ací:
https://www.academia.edu/37329892/DEMOSTRACION_DE_LA_FORMULA_DE_MANNING English: https://www.academia.edu/37869711/MANNING_FORMULA_DEMONSTRATION
Vore també
Referències
- ↑ També coneguda com a fòrmula de Gaukler.
- ↑ https://www.academia.edu/37329892/DEMOSTRACION_DE_LA_FORMULA_DE_MANNING
Bibliografia
- Manuale dell'ingegnere. Giuseppe Colombo. 80a Edizione, Hoepli, 1971. pág. 270.
- Hidràulica dels canals oberts. Veuen Et Chow. 1982. ISBN 968-13-1327-5
- Hidràulica de canals. Franklin Ramírez. 1991. Editora universitària UASD.
- Hidràulica de canals oberts. Richard H. French. 1988. McGraw Hill, Mèxic.
Referències
- Este artícul conté una traducció derivada de «Fórmula de Manning» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.