流速与雷诺数计算 使用指南

输入明渠断面参数，用曼宁公式求平均流速，并依据雷诺数 Re 判定流态（层流/过渡流/湍流）、弗劳德数 Fr 判定缓流/急流，辅助水力学中流态识别与渠道设计。

计算公式与原理

曼宁流速 v = (1/n)·R^(2/3)·J^(1/2)；雷诺数 Re = v·d ÷ ν；弗劳德数 Fr = v ÷ √(g·R)

明渠平均流速用曼宁公式由水力半径 R、糙率 n 与水力坡度 J 求得。流态判定分两层：雷诺数 Re 以特征长度与运动粘度判别层流（Re＜500）、过渡流与湍流；弗劳德数 Fr 判别缓流（Fr＜1）、临界流与急流（Fr＞1）。两者结合可识别水流状态，辅助渠道防冲设计与流态分析。

使用步骤

1. 填写「水力半径 R (m)」。
2. 填写「糙率 n」。
3. 填写「水力坡度 J」。
4. 填写「特征长度 d (m)」。
5. 填写「运动粘度 ν (×10⁻⁶ m²/s)」。
6. 结果区会即时更新；可一键复制结果用于记录或汇报。

典型使用场景

• 管内流速配合 Re 判流态。
• 层流与紊流选不同损失公式。
• 临界流速校核防沉积或冲刷。

算例参考

• Re 判定：v=0.8、D=0.014、ν=0.0005（示意）→ Re=0.8×0.014/0.0005=22.4 偏低；水 ν≈1e-6 时 Re=11200 为紊流。
• 临界：Re=2000 为层流上限，超过即转紊流，损失规律随之改变。

注意事项

结果为按上述公式得到的理论估算值，实际表现受数据分布、实现细节与运行环境影响，落地决策请以实测为准；本工具纯前端运行，输入不上传服务器。

Re 物理意义？

惯性力与黏性力之比，决定流态与损失规律。

为什么关心流态？

层流沿程损失∝v、紊流∝v^1.75~2，公式与安全余量不同。