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北京建筑工程学院水力学第10章.pdf

发布:2017-10-05约1.76万字共84页下载文档
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第十章 明渠流 明渠流基本概念 棱柱渠道与非棱柱渠道: 断面形状、尺寸沿程不变的长直渠道是棱 柱渠道,否则是非棱柱. 渠道断面: 规则断面与不规则断面 底坡: 顺坡 逆坡 平坡 tgθ ≈sinθ 顺坡 平坡 逆坡 §10-1恒定明渠均匀流 一、恒定明渠均匀流的特性与其发生条件 特性:水深,断面平均流速,断面速度分布沿程都 不变。 J =J =i Z 发生条件: 1、恒定,2、流量沿程不变, 3、长直棱柱顺坡,4、粗糙系数不变, 5、无局部干扰(局部损失),6、远离进口 二、明渠均匀流基本公式-谢齐公式 v C RJ C Ri Q Av AC Ri Q CA RJ K J K i K 称为流量模数,是单位 K CA R 底坡的流量。 其中C称为谢才系数, 1 1/ 6 通常用曼宁公式计算 C R n 三、明渠的水力最优断面和允许流速 1、梯形断面的几何要素 水面宽 B 渠底宽b 边坡系数m 水深h 断面面积A 水力半径R m ctgα 水面宽 B=b+2mh 过水断面积 A=(b+mh)h 2 湿周 χ=b+2h 1+m A 水力半径 R= χ 2、水力最优断面 当断面面积A ,粗糙系数n及渠底坡度i一定时,使流 量Q达到最大值的断面称为水力最优断面 或者流量Q、粗糙系数n及渠底坡度i一定时,使断面 面积A达到最小值的断面称为水力最优断面 水力最优断面 ⎛1 1/ 6 ⎞ i1/ 2 5/ 3 −2/ 3 Q AC Ri A⎜ R ⎟ Ri
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