谢才公式简介
谢才公式 (Chezy Formula) 是流体力学中用于计算明渠水流或管道均匀流沿程水头损失的经典公式。该公式由法国工程师安东尼·谢才 (Antoine Chézy) 于1775年提出，是水利工程设计和管道水力计算的重要工具。
沿程水头损失是指水流在流动过程中由于液体粘性和壁面摩擦而产生的能量损失，是管道和明渠设计中的关键参数。
公式说明
沿程水头损失公式
h_f = (V² / (C² R)) × L
h_f
沿程水头损失 (m)
V
断面平均流速 (m/s)
C
谢才系数 (m^(1/2)/s)
R
水力半径 (m)
L
管道或明渠长度 (m)
谢才系数计算 (曼宁公式)
C = (1 / n) × R^(1/6)
n
曼宁糙率系数 (无量纲)
R
水力半径 (m)
应用范围
谢才公式广泛应用于水利工程和流体力学领域，主要包括：
- ✓ 明渠均匀流的沿程水头损失计算
- ✓ 管道均匀流的沿程水头损失计算
- ✓ 水利渠道、渡槽等水工建筑物的设计
- ✓ 供水、排水管道系统的水力计算
常见问题 (FAQ)
什么是水力半径？
水力半径是过流断面面积与湿周的比值，即 R = A / P。对于圆形管道满流，水力半径为管道直径的1/4。
如何选择曼宁糙率系数 n？
曼宁糙率系数 n 取决于壁面的粗糙程度。例如，光滑混凝土管 n≈0.012-0.014，钢筋混凝土管 n≈0.014-0.018，土渠 n≈0.020-0.030。
谢才公式与达西公式的区别？
谢才公式适用于明渠均匀流和管道均匀流，形式较为简洁。达西公式主要用于管流，需结合沿程阻力系数 f 计算。两者在本质上是一致的，可以相互转换。