"n" de Manning para tuberías de alcantarillado por gravedad de PVC

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Fuente: Uni-Bell Asociación de tuberías de PVC

Investigación en La hidráulica de las tuberías de alcantarillado ha demostrado que las tuberías de alcantarillado por gravedad pueden ser conservadoras. diseñado usando la ecuación de Manning: Q = (1.486/n) (A) (R2/3) (S1/2)

dónde:

Q = volumen de flujo, pies3/seg

n = de Manning número, sin unidades

A = área de flujo, pies2

H = hidráulico radio, pies

S = pendiente, pies/pies

La ecuación es basado en el supuesto de flujo constante en canal abierto.

El coeficiente de La rugosidad (“n”) en la ecuación se llama “número de Manning”, “número de Manning”. "factor n", o "n de Manning" para abreviar. El coeficiente es un función de las características de la superficie interior de la tubería: cuanto más suave superficie, menor será el coeficiente y mayor será el caudal.

APROVECHANDO LA TUBERÍA DE PVC DE PARED MÁS SUAVE

Tradicionalmente, la mayoría de los ingenieros utilizaron una “n” de 0,013 para el diseño de tuberías de alcantarillado. Sin embargo, el advenimiento de tubería de alcantarillado de PVC de paredes lisas en la década de 1960 con una “n” de 0,009 permitida Ahorros significativos en sistemas de tuberías de alcantarillado:

1. Las tuberías podrían ser colocado en pendientes menos profundas

2. De menor tamaño Se podrían utilizar tuberías

3. Menos elevación las estaciones eran necesarias

Investigación de Neal y Price verificó que “n” = 0,009 para tubería de alcantarillado de PVC. Conclusión 3 en la página 127 de su informe dice: "...se puede obtener un diseño conservador mediante el uso de la Fórmula de Manning, ecuación. 2, en el que n = 0,009”.

NO ES NECESARIO UN DISEÑO EXCESIVAMENTE CONSERVADOR

Alguno Las especificaciones aún requieren que “n” = 0,013 para el diseño de todos los sistemas de alcantarillado. tubería. El razonamiento es que todas las tuberías de alcantarillado eventualmente acumularán una capa de limo, por lo que todos los materiales de las tuberías deben utilizar el mismo coeficiente.

Sin embargo, la investigación ha demostrado que el espesor de la capa de limo varía con el material de la tubería. rugosidad y porosidad.

Más duro, más Las superficies porosas mantienen más limo que las superficies más lisas y menos porosas. Un informe de Fisher resumió la investigación hidráulica sobre la “n” de Manning para alcantarillado instalado Tuberías de hormigón, arcilla y PVC. La conclusión fue: “El caso de Manning El valor "n" de 0,013 que se utiliza a menudo con fines de diseño es poco conservador para el hormigón y la arcilla y demasiado conservador para el PVC”.

Un artículo del obispo y Jeppson también describió las pruebas hidráulicas realizadas en tuberías de alcantarillado de PVC en servicio. El estudio verificó que “n” = 0,009 para tubería de PVC y que no había limo acumulación en las tuberías. De la sección "Conclusiones" del artículo: "Los resultados de las 25 mediciones de campo tomadas en cuatro localidades diferentes verifican que el valor de la "n" de Manning debe tomarse igual a 0,009 para PVC tubo. Este valor está de acuerdo con el valor determinado en laboratorio. mediciones. No se pudo determinar a simple vista ninguna diferencia distinguible entre Tubería nueva de PVC o tubería similar que haya estado en servicio durante cinco años”.

OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO DE TUBERÍAS DE ALCANTARILLADO

hace fiscal Tiene sentido aprovechar las propiedades de ingeniería de toda la infraestructura. materiales Los diseñadores de oleoductos podrían ahorrar importantes fondos de capital si reconocer que las tuberías de alcantarillado de PVC son más suaves que los materiales de la competencia y que usar “n” = 0,009 puede dar como resultado tuberías más pequeñas, pendientes más planas y menos instalaciones de bombeo.

Referencias: “Flujo Características de las tuberías de alcantarillado de PVC”, Neale, L. y Price, R. (1964); "Características hidráulicas de las tuberías de PVC en alcantarillado sanitario", R. Bishop y R. Jeppson (1978); Manual de tuberías de PVC, Uni-Bell (2013); "Es limo ¿El gran ecualizador hidráulico?" C. Fisher (2004)

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