电脑桌面
添加小米粒文库到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

流体力学_龙天渝_明渠流动VIP免费

流体力学_龙天渝_明渠流动_第1页
1/15
流体力学_龙天渝_明渠流动_第2页
2/15
流体力学_龙天渝_明渠流动_第3页
3/15
第六章明渠流动一、学习引导1、明渠流的特点1)、明渠流:具有自由液面的流动,也称无压流。如:天然河道、人工渠道,未充满或刚充满的无压圆管流。明渠流特点:①表面各点均受大气压强作用,相对压强p为零。②依靠重力产生运动,也称重力流,节省能量,工程中广泛使用。③表面不受约束,易受降雨,各种建筑物修建的影响。明渠的均匀流:作均匀流动的明渠流。明渠各过流断面A的形状,大小沿程不变,平均流速v与点流速分布u沿程不变的明渠流动。2)、明渠流的分类:①按时间分:明渠恒定流:作恒定流动的明渠流明渠非恒定流:作非恒定流动的明渠流。②按流线分:明渠均匀流:作均匀流动明渠非均匀流:作非均匀流动③按渠道断面形状、尺寸是否沿程变化分:棱柱体渠道:渠道断面形状、尺寸沿程不变的长直渠道,即A=f(h)非棱柱体渠道:渠道断面形状、尺寸沿程变化的渠道,即A=f(s,h)④按渠道断面形状分:规则断面渠道:断面上各水力要素(A,x,R,c)均为水深的连续函数。断面形式有:不规则断面渠道:断面上各水力要素(A,x,R,c)不为水深的连续函数。⑤按渠道底坡分:顺坡渠道:i>0渠底高程沿程降低平坡渠道:i=0渠底高程沿程不变逆坡渠道:i<0渠底高程沿程升高。底坡:渠道纵剖面图上,渠底线与水平线交角θ的正弦。2.明渠均匀流的特性及产生条件1)明渠均匀流的特性明渠均匀流是指断面形状、大小、平均流速、流速分布沿程不变的流动。明渠均匀流的特性为:i=J=Jz即:明渠均匀流中,底坡,水力坡度,水面坡度相等。2)发生的条件:①恒定的流动,Q不变;②长直的棱柱体渠道;③渠道粗糙系数n沿程不变;④顺坡i>0渠道;⑤距渠道进口一定距离以后。总结:明渠均匀流只能发生在:恒定的,n、i沿程不变的长直顺坡棱柱体渠道,起始段以后的区域。3、明渠均匀流的计算公式1)谢才公式:2)曼宁公式:曼宁公式:此公式为经验公式,左右量纲不一致,但大量实验测定,其计算结果比较符合实际工程,因而得到广泛应用。3)巴浦洛夫公式:巴浦络夫公式是苏联科学家,1925年提出了谢才系数C的计算公式:适用范围:0.1m≤R≤3m,0.0111m,y=1.34)渠道的过流能力QQ=A=AC=AC令K=AC,则:Q=K——流量模数,指单位底坡i=1时,渠道的通过流量。梯形断面有:边坡系数:水面宽度:B=b+2mh过流断面A:A=(b+B)h=(b+mh)h湿周X:X=b+2=b+2h水力半径R:明渠均匀流中,当A形状、尺寸,n一定时A=f1(h0),R=f2(ho),C=f3(h0),故K=f(h0),Q=f(h0)正常水深h0:相应于明渠均匀流时的水深h0称正常水深。粗糙系数n:综合反映渠道壁面对水流阻力作用大小的系数,其影响因素有:渠道表面的材料、水位高低、管理的好坏。n值极大地影响着工程的造价。4、水力最优断面渠道的过流能力:渠道过流能力的影响因素:1)水力最优断面:当渠道的i,n,A一定,渠道过流力Q最大的断面形式。或i,n,A,Q一定,最小2)梯形断面的水力最优条件:梯形断面水力最优条件:——宽深比,为边坡系数的函数。3)矩形断面水力最优条件:矩形断面:m=ctg90°=0为梯形断面的特殊形式=2即:b=2h宽为水深的两倍实际渠道断面形式除按水力最优条件考虑外,不需考虑施工技术要求,运转要求,以及养护,造价综合考虑比较,加以选择。5.允许流速为保证工程的安全,渠道的正常运转,流速必须在一定范围内。1)最大允许流速Vmax:保证渠道不受冲刷破坏的限制流速,也称不冲流速。主要由渠道衬砌材料、流量、土壤性质确定。2)最小允许流速Vmin:保证渠道不被悬浮物淤积的限制流速,也称不淤流速。主要决定于泥沙的性质。实际流速V:Vmax>V>Vmin6.明渠均匀流水力计算的几类问题1)输水能力的计算已知:n,i,m,b,h,求:Q。解:2)渠道底坡的设计已知:n,m,b,h,Q,求:i。解:3)设计断面尺寸:已知:Q,i,m,n,求:b,h解:因明渠均匀流只有谢才公式一个方程,要求解两处未知数,必须增加条件,如:①施工条件要求;②允许流速要求;③航运条件要求;④水力最优断面条件。从而变两个未知数为一个未知数,或已知b求h,或已知h求b。①已知h求b:从图中找出应的点,对应的b即为所求值,或直接由试算求出b值。②已知b求h:方法同上绘图h~f(h)曲线③水力...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在违规,或者侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“违规举报”。

碎片内容

流体力学_龙天渝_明渠流动

确认删除?
VIP
微信客服
  • 扫码咨询
会员Q群
  • 会员专属群点击这里加入QQ群
客服邮箱
回到顶部