粗糙系數是什麼意思？英文翻譯以專業解釋、例句

英語翻譯：

【建】 coefficient of roughness

分詞翻譯：

粗糙的英語翻譯：

coarseness; crassitude; granulation; roughness
【醫】 scabrities

系數的英語翻譯：

coefficient; modulus; quotiety
【計】 coefficient
【化】 coefficient
【醫】 coefficient; quotient
【經】 coefficient; parameter; quotient

專業解析

粗糙系數（Roughness Coefficient）是流體力學和水利工程領域描述材料表面不規則程度對流體運動影響的量化參數，英文對應術語為"Manning's roughness coefficient"或"roughness coefficient"。該參數在明渠水流計算中具有核心地位，其數值大小直接影響曼甯公式計算結果的準确性。

在工程實踐中，粗糙系數主要應用於以下場景：

河道治理中水流阻力預測，參考《明渠水力計算》（中國水利水電出版社）提出的典型值劃分标準，混凝土渠道取值0.012-0.017，天然土質河道可達0.025-0.04
城市排水系統設計時，依據《工程流體力學基礎》（清華大學出版社）建議，鑄鐵管道取0.012，老舊金屬管道需考慮腐蝕影響上調至0.015-0.017

曼甯公式的數學表達式為： $$ v = frac{1}{n}R^{2/3}S^{1/2} $$ 式中n即粗糙系數，v為流速，R為水力半徑，S為能坡。該公式的適用條件在《水力計算手冊》（中國建築工業出版社）中有詳細界定。

粗糙系數的确定需綜合考慮材料屬性、加工精度、使用年限等因素。美國土木工程師協會(ASCE)的實驗數據顯示，同材質管道使用十年後粗糙系數可能增加15%-30%。國際标準化組織ISO 18365:2016提供了标準測試流程，建議在重要工程中采用實測數據替代經驗值。

網絡擴展解釋

粗糙系數是描述管道或流道壁面粗糙程度對流體流動阻力影響的關鍵參數，以下是詳細解釋：

1.基本定義

粗糙系數（又稱糙率）是綜合反映流道邊界形狀不規則性和壁面粗糙程度的無量綱參數，主要用於計算流體（如水）在管道或明渠中的流動阻力。它由材料表面特征（如突起高度、凹陷深度）決定，粗糙表面會導緻更大的流動阻力。

2.符號與單位

符號：通常用 ( n ) 表示（如曼甯公式中的糙率系數），有時也用 ( varepsilon ) 表示相對粗糙度。
量綱：無量綱（量綱為1）。其計算公式為： $$ text{相對粗糙度} = frac{K}{d} $$ 其中 ( K ) 為壁面糙粒突起高度，( d ) 為管道内徑，兩者單位相除後結果為無量綱。

3.典型取值

一般鋼管的粗糙系數為 ( n = 0.012 )。
不同材質管道取值不同，例如混凝土管 ( n approx 0.013 )，塑料管 ( n approx 0.009 )（需結合工程手冊确認）。

4.應用領域

流體力學計算：用於曼甯公式、達西-魏斯巴赫公式等，估算流速、流量及水頭損失。例如曼甯公式： $$ v = frac{1}{n} R^{2/3} S^{1/2} $$ 其中 ( v ) 為流速，( R ) 為水力半徑，( S ) 為坡度。
工程設計與優化：選擇合適管道材質、評估輸水效率時需考慮粗糙系數對阻力的影響。

5.注意事項

實測與參考：若無實測數據，需參考同類工程或權威手冊選擇 ( n ) 值。
影響因素：表面老化、腐蝕或沉積物可能改變實際粗糙系數，需定期維護評估。

如需更完整數據（如不同材質管道的 ( n ) 值表），可查閱水利工程手冊或訪問、6的來源鍊接。