水力学(2)

水力学(2)内容回顾第七章明渠恒定非均匀流明渠均匀流的基本特征和明渠均匀流的产生条件明渠的几何性质（横断面、底坡）明渠均匀流的基本公式水力最佳断面允许流速综合糙率复式断面明渠水力计算中的几个问题：内容回顾明渠均匀流的计算类型：二、计算渠道的底坡一、校核渠道的过水能力和流速三、计算渠道的糙率第七章明渠恒定非均匀流内容回顾四、计算渠道的断面尺寸第七章明渠恒定非均匀流本章学习指导本章讲述明渠恒定非均匀流的基本概念﹑非均匀急变流、棱柱体渠道和天然河道水面线的分析与计算等问题。明渠非均匀流的水深沿程变化，就需要确定水深沿程变化的规律，即...

内容回顾第七章明渠恒定非均匀流明渠均匀流的基本特征和明渠均匀流的产生条件明渠的几何性质（横断面、底坡）明渠均匀流的基本公式水力最佳断面允许流速综合糙率复式断面明渠水力计算中的几个问题：内容回顾明渠均匀流的计算类型：二、计算渠道的底坡一、校核渠道的过水能力和流速三、计算渠道的糙率第七章明渠恒定非均匀流内容回顾四、计算渠道的断面尺寸第七章明渠恒定非均匀流本章学习指导本章讲述明渠恒定非均匀流的基本概念﹑非均匀急变流、棱柱体渠道和天然河道水面线的分析与计算等问题。明渠非均匀流的水深沿程变化，就需要确定水深沿程变化的规律，即确定ｈ＝ƒ（ｓ），也就是要分析研究水面曲线的变化和计算，以便确定明槽边墙的高度，以及回水淹没的范围。由此可见，研究非均匀流具有重要的工程实践意义。本章基本概念多，判别标准多，水面曲线型式多，计算工作量大，尤其是水面曲线的定性分析是难点。本章的重点棱柱形明槽水面曲线分析的原理﹑方法﹑步骤及其注意点；棱柱形明槽非均匀流的水力计算与水面曲线图(分段求和法)；天然河道非均匀流的水力计算与水面曲线图(试算法和图解法)；水跃的特性及其产生条件，水跃的水力计算。第七章明渠恒定非均匀流产生明渠均匀流的诸多条件中只要有一个条件不满足，明渠上将产生非均匀流动。明渠非均匀流的特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此不平行，。水深沿程变化。V1V2h1h2水面线总水头线主要研究的任务：就是分析水面线的变化及其计算，以便确定明渠边墙高度，以及回水淹没的范围等。为了区别，将明渠均匀流的水深称为正常水深，以h0 表示。非均匀流的水深以h表示。前进明渠水流的流态缓流：水流流速小，水势平稳，遇到干扰，干扰的影响既能向下游传播，又能向上游传播急流：水流流速大，水势湍急，遇到干扰，干扰的影响只能向下游传播，而不能向上游传播前进第二节明渠非均匀流的一些基本概念一、明渠水流中的三种流态第七章明渠恒定非均匀流临界流急流缓流第七章明渠恒定非均匀流当时，水流为缓流；当时，水流为临界流；当时，水流为急流。第二节明渠非均匀流的一些基本概念二、明渠水流流态判别：明渠水流中微波的相对波速第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念佛汝德数是一个无量纲数，其表示式为：当时，水流为缓流；当时，水流为临界流；当时，水流为急流。流态判别数——佛汝德数第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念佛汝德数的物理意义：它反映了过水断面上单位重量液体所具有的平均动能和平均势能之比；佛汝德数也代表惯性力和重力相对大小的比值。第七章明渠恒定非均匀流表达式为：第二节明渠非均匀流的一些基本概念当流量一定，过水断面的形状和尺寸又不变时：三、断面比能（断面单位能量）OOhz0zθooO′O′z0断面上单位重量液体所具有的总能量：定义断面比能：第七章明渠恒定非均匀流断面比能曲线：第二节明渠非均匀流的一些基本概念上支，缓流，下支，急流，时，临界流，断面比能沿流程可能减小、增加或不变。第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念四、临界水深断面比能最小值时所对应的水深，称为临界水深临界水深的大小仅取决于流量和过水断面的形状、大小，而与明渠的底坡，糙率无关。第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念临界水深的计算的两种情况：矩形断面渠道临界水深的计算：任意形状断面临界水深的计算。需试算。第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念利用临界水深判别流态第三种方法：当时，水流为缓流；当时，水流为临界流；当时，水流为急流。第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念五、陡坡、缓坡、临界坡当均匀流水深正好等于临界水深时，相应的底坡称为临界底坡。第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念水流应满足明渠均匀流和临界流的关系：临界底坡的计算公式：第七章明渠恒定非均匀流第二节明渠非均匀流的一些基本概念时，缓坡；均匀流缓流临界流均匀流时，临界坡；急流均匀流时，陡坡；Qi1>0h0临界底坡、缓坡与陡坡影响临界水深的因素：流量、断面形状及尺寸影响正常水深的因素：流量、断面形状及尺寸、糙率、底坡hkh0Qi2>i1hk当正常水深恰好与临界水深相等时的底坡，称为临界底坡ikh0Qhk缓坡临界坡陡坡均匀流为缓流均匀流为临界流均匀流为急流前进i=ik,h0=hkh=hkFr=1V=Vw临界流i>ik,h01V>Vw急流ihk,h>hkFr<1Vhk)称为共轭水深。水流经水跃区由急流变成缓流。2）水跃消能：表面旋滚区和扩散主流区之间存在剧烈的质量、动量和能量交换，有很强的消能特性。明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式——水深h（或水位z）沿流程的变化情况棱柱体明渠式中棱柱体或非棱柱体明渠返回第四节水面曲线的定性分析棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析i>0时几点说明：1.可能出现的情况及其水面曲线的形状特征若，则水深沿流程增大，水面为壅水曲线若，则水深沿流程减小，水面为降水曲线若，则水深沿程趋于不变，水面趋向于均匀流的水面若，则水面趋向于水平面若，则水面与流向趋于重直前进几个概念①N-N线：以正常水深h0绘出的均匀流水面线。②K-K线：以临界水深hk绘出的水面线。③明渠底坡分类：正坡(i>0)能发生均匀流平坡(i=0)不能发生均匀流反坡(i<0)不能发生均匀流明渠流的分区: 均匀流的正常水深线N-N线，距渠底hc的临界水深线C-C线，可把渠道划分成三个不同的区域，如图：a区（1区）：h>ho且h>hc b区（2区）：h0>h>hc或h00时底坡ii>0，i0，i=iki>0，i>iki=0i<0流态Fr，用hk直观反映KKKKKKKKKKi>0时，比较h与h0NNNN（N）（N）3.分区命名a1a3a2b1b2b0b′c1c2c3c0c′前进缓坡a区的水面线分析i>0，i0，i0，iikKKNNa2b2c2i=ikKKa3c3i=0KKb0c0i<0KKb′c′各类水面曲线的型式及十二条水面线的规律：a、c区为壅水曲线；b区为降水曲线当h→h0时，以N-N线为渐近线；当h→hk时，与K-K线有成垂直的趋势；当h→∞时，以水平线为渐近线前进变坡棱柱体渠道非均匀渐变流水面线的定性分析（一）i1ikN1N1h01KKhkN2N2h02b1b2前进变坡棱柱体渠道非均匀渐变流水面线的定性分析（三）i2ikh02N2N2N1N1h01KKhkc1h02h02i1=0i2>ikKKhkN2N2h02b0b2前进N2N2h02b0b2变坡棱柱体渠道非均匀渐变流水面线的定性分析（四）i1=0i2>ikKKhkLi1=0i2>ikKKN2N2当闸门下游平坡渠段L的大小变化时，水面线会出现哪些形式？i1=0i2>ikKKN2返回明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算——逐段试算法计算公式其中计算方法：前进首先将明渠划分成若干流段，然后由流段的已知断面求未知断面，逐段推算。第五节水面曲线的计算根据不同情况，实际计算可能有两种类型：（1）已知流段两端的水深，求流段的距离△s（2）已知流段一端的水深和流段长△s，求另一端断面水深适用于棱柱体明渠，先分析出水面曲线的变化趋势，根据已知的一端水深，假设另一端水深，求出其△s可用于棱柱明渠和非棱柱体明渠，计算时可假设另一端断面的未知水深，计算出一个△s，与已知的△s相等则假设水深即为所求，若不等，需重新假设，直到算得的△s与已知的△s相等为止。i1 要求计算渠道中的水面曲线。解:(1)由于渠道为顺坡明渠，故应先判别渠道是缓坡还是陡坡，水面线属于哪种类型。分别计算出：hk=1.2m，h0=1.96m(计算略)KKNNh0hki

                    本文档为【水力学(2)】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
                    图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。 
 该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。

                    [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。

                    本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

                    网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
                

下载需要：免费已有0 人下载

立即下载

水力学(2)

你可能还喜欢