明渠流动.pptx
《明渠流动.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《明渠流动.pptx(99页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、有压管流:具有封闭的湿周;压力是流动 的主要动力。明渠流:具有自由水面(即水面压强 为大气压);重力是流动的主要动力;明渠水面线即测压管水头线 明渠流又称无压流8.1 概述8.1.1 明渠流动的特点 重力作用;底坡影响;水深可变。1)明渠形体棱柱体渠道:断面形状、尺寸沿程不变 的长直渠道 A=A(h),多为人工渠道8.1.2 明渠的分类非棱柱体渠道:断面形状、尺寸沿程有变化 的渠道 A=A(h,s)2)明渠断面形式3)明渠按底坡分类底坡i :明渠纵断面上渠底线的坡度 因 很小,通常可取 正坡(顺坡)i0,渠底高程沿程下降,z1z2平坡 i=0,渠底高程沿程不变,z1=z2反坡(逆坡)i0,底坡
2、高程沿程抬高,z1z28-2 8-2 明渠均匀流明渠均匀流均匀流是一种匀速直线运动,均匀流质点的运动参数沿程不变。明渠均匀流是一种最简单的明渠流。但其理论是渠道设计的依据,也是进行非均匀流分析计算的基础。8.2.1 明渠均匀流的特征及形成条件1)明渠均匀流的特征:v=const;h=h0 (正常水深);v=v(h)等参数沿程不变。流线为平行直线,过水断面为平面。i=Jp=J G sin=FD2)均匀流的形成条件恒定流Q=const;棱柱体渠道;正坡 i0;n沿程不变;足够长8.2.2 过流断面的几何要素梯形断面明渠其基本几何量(参数)为:,边坡系数,边坡系数m m由土壤或护面的力学性由土壤或护
3、面的力学性质决定质决定,m m=0=0是矩形断面是矩形断面导出量为:过水断面面积水面宽湿周水力半径水深h底宽b边坡系数m8.2.3 明渠均匀流的基本公式明渠水流一般属于紊流粗糙区(阻力平方区),hf v2 其基本公式有三个:谢才(Chezy)公式流量公式曼宁(Manning)公式谢才系数谢才系数流量模数流量模数8.2.4 明渠均匀流的水力计算 明渠均匀流的水力计算有3种类型:1)验算已设计好渠道的输水能力:2)确定渠道的底坡:已知流量和渠道的断面形状、尺寸。注意:定出后,还须验算是v否满足不冲、不淤要求(加糙、减糙等)。以上两种方法均可直接用公式。(1)已知h,求b设b计算Q,点绘曲线,内插求
4、b b。3)设计渠道断面尺寸这一类型分4种情况,都必须试算。QQQA(2)已知b,求h试算方法同(1)设h计算Q。点绘曲线,插值求hQQQA(3)已知 求 b 和 h方法同前,设b(或h),由计算h0(或b),点绘曲线,内插h0或b)。(4)求b 和h这是常见的多种选择的设计任务。任设 b,b1 bi 计算 h,h1 hi 从中选择一组bi 和h0i 能满足:渠道所担负的任务;允许流速;技术经济要求。8.2.5 水力最优断面和允许流速1)水力最优断面:给定断面面积A、粗糙系数n、底坡i,能通过流量Q最大的渠道断面(形状)尺寸。(或通过给定流量,A=Amin)。流量公式为:当A=const,欲使
5、Q=Qmax,必须=min以梯形断面为例:水力最优梯形断面宽深比水力最优梯形断面最优宽深比最优断面面积最优湿周最优水力半径水力最优矩形断面的宽深比水力最优断面存在的问题 当给定了边坡系数当给定了边坡系数mm,水力最优断面的宽,水力最优断面的宽深比深比b/hb/h是唯一的。是唯一的。水力最优断面往往为水力最优断面往往为“窄深形窄深形”,达不到经,达不到经济的目的。济的目的。mm0(0(矩矩)0.50.51.01.01.51.52.02.02.52.52.02.01.2361.2360.8280.8280.6060.6060.4720.4720.3850.3852)实用经济断面 指导思想:认为水力
6、最优断面不是唯一的一个,而是有一个范围,可从中选择一个既便于施工、应用,又很经济的断面,同时也基本符合最优断面的要求。实用经济断面存在可能性实用经济断面存在可能性给定给定A A=const=const,绘出,绘出 ,由,由图可见图可见 存在极小值。而存在极小值。而在的在的极小值附近变化极小值附近变化十分缓慢,即当十分缓慢,即当有微小变化:有微小变化:,水深,水深h h却却有较大的变化范围,因而可从中选择一个合适的宽有较大的变化范围,因而可从中选择一个合适的宽深比。定义实用经济断面:深比。定义实用经济断面:3)渠道的允许流速 不冲不淤流速要求:vminvvmax vmax-不冲流速:由土壤的种类
7、、粒径、密实度 等决定(见表8-2);vmin-不淤流速:由水流挟沙量决定。最小流速要求:南方清水渠道:v0.5m/s 北方结冰渠道:v0.6m/s 技术经济要求:根据渠道所担负的任务。8-3 8-3 无压圆管均匀流无压圆管均匀流无压圆管流是指圆形断面不满流的长管道城市排水管道、污水管道为圆形断面管道属明渠均匀流:J=Jp=i8.3.1 8.3.1 无压圆管均匀流的特征无压圆管均匀流的特征基本公式:8.3.2 8.3.2 过流断面的几何要素过流断面的几何要素基本量为:导出量为:过水断面面积湿周水力半径水深h直径d充满度,充满角,不同充满度的圆管过流断面的几何要素见表不同充满度的圆管过流断面的几
8、何要素见表8-48-4:8.3.3 8.3.3 无压圆管的水力计算无压圆管的水力计算 校核过流能力:已知校核过流能力:已知 d d,n n,和和i i,求求Q Q 设计底坡:已知设计底坡:已知Q Q,d d,n n,求求 i i 设计设计d d:已知:已知Q Q,n n,i i和和 求求d d 这类问题必须试算。这类问题必须试算。8.3.4 8.3.4 输水性能最优充满度输水性能最优充满度(d d、n n、i i)一定时,流量一定时,流量Q Q随水深随水深h h变化,即随充满度变化,即随充满度变化,在某一水深时,输水能力最大,相应的充满变化,在某一水深时,输水能力最大,相应的充满度是最优充满度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 明渠 流动
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、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--等)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。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。