平均流速の公式は？1分でわかる公式、種類、意味
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平均流速（へいきんりゅうそく）を求める実用的な公式は、「マニングの公式」「シェジーの公式」「クッタの公式」があります。
特に「マニングの公式」は、簡単な計算で精度よく平均流速を計算できることから「流速公式の王様」と呼ばれています。
今回は平均流速の公式、種類、意味について説明します。平均流速の意味、マニングの公式の詳細は下記が参考になります。
マニングの公式とは？1分でわかる意味、径深、粗度係数、勾配、平均流速の公式との関係
平均流速の公式と種類は？
平均流速を算定する実用的な公式として、下記の３つがあります。
マニングの公式
シェジーの公式
クッタの公式
特にマニングの公式は、式が簡単で精度よく平均流速が算定できます。そのため「流速公式の王様」と呼ばれます。マニングの公式の詳細は下記をご覧ください。
マニングの公式とは？1分でわかる意味、径深、粗度係数、勾配、平均流速の公式との関係
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マニングの公式
マニングの公式を下記に示します。
vは平均流速、nを粗度係数、Rは径深、Iは動水勾配です。上記よりマニングの公式は、径深と動水勾配に比例し、粗度係数に反比例します。
上記の通り、電卓は必要かもしれませんが、すぐに計算できる公式ですね。
マニングの公式とは？1分でわかる意味、径深、粗度係数、勾配、平均流速の公式との関係
径深とは？1分でわかる意味、求め方、公式、単位、水深との違い
シェジーの公式
シェジーの公式を下記に示します。
vは平均流速、Cはシェジーの係数、Rは径深、Iは動水勾配、f'は摩擦損失係数です。
クッタの公式
クッタの公式を下記に示します。
上記のように係数の計算が煩雑であるため、あまり用いられません。
平均流速の意味
平均流速とは、断面内の水粒子の流速を平均化した値です。例えば、ある水路をイメージしてください。
水路に流れる水は、壁際では水と壁の摩擦の影響で流速が遅くなるのです。また、ある点ごとに水粒子の流速は違います。
水粒子ごとの流速の違いは扱いにくいですよね。よって平均化した平均流速を使います。平均流速の詳細は下記が参考になります。
まとめ
今回は平均流速の公式について解説しました。実用的な平均流速の公式は３つあります。
特にマニングの公式は簡単に計算できて精度が高いです。また、平均流速を求める公式には「径深（けいしん）」が関係します。
径深とは？1分でわかる意味、求め方、公式、単位、水深との違い
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- 2010年 弊サイトを開設
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- 2017年12月に当HPが書籍化。
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