砂利で満たされたパイプを流れる水の速度を見つける

砂利で満たされたパイプに水が流れるシナリオがあり、速度を見つける必要があります。パイプには重力が供給されます（ポンプなし）。私のアプローチは、浸透率で割った速度である浸透速度（）を見つけることです。私の理解では、浸透速度は、多孔質媒体全体の見かけの速度として定義されています。それが私が見つける必要があるものです。$V_s$

ダーシーワイスバッハの方程式と砂利の多孔度を使用して速度をオンライン調査から見つけましたが、最高の多孔度値を使用している場合でも、浸透速度の値は非常に高くなっています（約56 m / s）。

私に提案された別の方法は、を使用することです。ここで、k =砂利の透水係数、I =透水勾配、A =断面積です。ただし、この条件は層流条件（非常に遅い速度-帯水層の下の地下水など）にのみ当てはまります。この式を使用できるとは思いません。この方法では、非常に低い速度が得られます。$Q = KIA$$k$$I$$A$

どちらの方法も奇妙な値を与えるように思えるので、誰かがこの問題で私を助けることができますか？

理論的には、パイプが砂利と流体で完全に満たされていると仮定すると、http：//www.deq.idaho.gov/media/60177882/rpa-lesson-plan-1.pdfは必要な材料を提供するはずです。液体が完全に満たされておらず、砂利が入った下水道/チャンネルの場合は、マニングの式を使用します。

以下は、アプリケーションに応じてプロが提供する回答の一部です。

• 調整–希望する答えを知っているようで、使用している材料の摩擦係数をリバースエンジニアリングで見つけます。

• 排水の場合–パイプを交換、補強、または清掃します。

• フィルターの場合–砂利は、フィルター材料を変更することはできません。ポンプ、静的ヘッド、または勾配の増加のいずれかを使用して、砂利が得られるコース、パイプの直径を大きくする、または圧力を加えます。

実際には、状況に応じて、次のいずれかを実行します。

• 専門家のアドバイスを求めます。答えが持つ意味は、アップストリームまたはダウンストリームのフラッディングなど、現実世界に影響を与える可能性があります。そのようなリスクは、保険を支払うためだけに金銭的な報酬を必要とします。「完璧な」（常に正しい）エンジニアは、設計が誤って適用されるという高いリスクに依然として直面しており、裁判所で正しいことを証明するのは高価です。

• あなたが専門家である場合は、資格がないことをクライアントに伝えるか、会社の主任技術者のアドバイスを求めてください。