1. 개요
매닝의 공식(Manning의公式) 또는 매닝유속공식 또는 간단히 매닝공식은 토목,건설,환경공학등에서 다루는 일반적으로 겉도랑에 적용하는 평균 유속 공식이다. 수로의 경심(radius)을 R, 동수경사(동수구배)를 I, 조도 계수(粗度係數,Surface roughness)를 n이라 할 때 평균 유속(v)을 표현하는 식으로 나타낼수 있다.[math( (매닝유속)v(m/sec) = {\dfrac{1}{n}} \cdot R^{{2}\over{3}} \cdot I^{{1}\over{2}} )]
2. 경심
경심(徑深,radius,R)은 공학에서 사용하는 값으로 배관(pipe)이나 수로(水路)를 흘러가는 유량을 흐르는 방향에서 직각으로 잘랐을 때, 그 흐르는 물의 (횡)단면적과 접하는 둘레(윤변)로 나눈 값으로 얻을수 있다. 이것으로 흐르는 물의 양과 세기를 표현하는 수치로 다룰 수 있다.| |
| 경심(R) [math( = {{(단)면적}\over{윤변}} = \dfrac{H \cdot W}{2H + W} )] |
2.1. 원형관
원형관의 경우 흐르는 물이 가득차 흐른다고 가정해볼때 경심(R)
경심(R) [math( = {{(단)면적}\over{윤변}} = \dfrac{ {{\pi D^2}\over{4}} }{\pi D} = \dfrac{D}{4} )]
2.2. 동수반경모형
경심에 대한 모델을 다룰때 특히 경심R을 동수반경으로 다루어 동수반경모형을 공학적으로 구현해볼수있다. 이때 흐르는 물의 단면(물길의 옆면이 관수로에 접하는 면,윤변)의 길이를 기준으로 동수반경을 다루게 된다. 이러한 입체적인 유체의 단면을 관찰함으로써 이상적인 관(수)로를 통과하는 물의 흐름과 다양한 토양의 형태를 통하는 물의 흐름을 비교해 봄으로써 공학적 치산치수의 모델을 얻을수있다.3. 동수경사
동수경사(Hydraulic Gradient,동수경도 또는 동수구배 또는 수두경사,I)는 흐르는 물의 기울기 값으로 이해 할수 있다.4. 조도
조도계수(粗度係數)는 흐르는 유체가 접하는 수로 벽면의 거친 정도를 나타내는 계수이다. 이러한 마찰(손실)계수로 사용될수 있는 조도계수는 일반적으로 실생활에서 접할수 있는 다양한 재질표면의 조도계수가 상수로 연구발표 및 제안 되고 있다.[1]5. 하젠-윌리엄스 공식
하젠-윌리엄스 공식(Hazen-Williams fomula)은 주로 유수(流水)의 단면을 일정하게 처리할수있는 관(수)로의 설계 및 이러한 관(수)로의 평균 유속을 계산하는데 사용하는 공식이다.6. 관련 문서
[1] Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society ,Vol. 17, No. 11 pp. 355-362, 2016 DOI 10.5762/KAIS.2016.17.11.355 , ISSN 1975-4701 / eISSN 2288-4688 스프링클러 시스템에서 조도계수에 따른 CPVC 배관 마찰손실 영향의 연구 ,강웅일, 호남대학교 소방행정학과 A study on the effects of Friction loss of CPVC pipe according to Roughness coefficient in a sprinkler system ,Ung Il Kang,Department of fire Service Administration, Honam Universityhttps://www.kais99.org/jkais/journal/Vol17No11/vol17no11p39.pdf