短管:既考虑局部损失又考虑沿程损失 可分为自由出流和淹没出流 水泵吸水管、虹吸管、铁路涵管、建筑给水管等。
长管:仅考虑沿程损失,不计流速水头和局部损失
流:若在容器壁上开孔,水经孔口流出的水力现象。仅考虑局部损失
自由出流定义:水经孔口流入空气中
薄壁小孔口在Re 很大时,局部阻力系数ζ0=0.06 淹没出流:孔口流出的水流不是进入空气,而是流入下游水体中,致使孔口淹没在下游水面之下。当Ac<
0,平坡:i=0,逆坡:i<0
明渠均匀流的特征1)断面平均流速V 和水深h 沿程不变。2)总水头线、测压管水i>0 头线(水面坡度线)和渠底线互相平行 2、形成条件
1)底坡和壁面粗糙沿程不变的长而直的棱柱形渠道; 2)渠道必须为顺坡(i>0);
3)渠道中没有建筑物的局部干扰;
4)明渠中的水流必须是恒定的,沿程无水流的汇入、汇出,即流量不变。
x y z
dl dx dy dz u u u u ===1122
Q v A v A
==221122
1222w p u p u z z h g g g g
ρρ'++=+++p g
ρg u 22z p
g ρ+2z 2p u g g ρ++
∑=-F
Q
)(1122νβνβρ0
.1=βA
p F
A p F p p 2211,==J
i =
1、基本量
b——底宽;h——水深;m——边坡系数,m=cotαB——水面宽 B = b + 2mh A——过流断面面积 A = (b + mh)h
χ——湿周
R ——水力半径
明渠均匀流水力计算的基本公式连续性方程:
当i,n,
A给定时,水力半径R最大,即湿周最小的断面能通过最大的流量。
i ,n,A给定时湿周最小的断面是圆形断面即圆管为水力最优断面。
水力最优梯形断面的宽深比为
水力最优梯形断面的水力半径为
水力最优矩形断面的宽深比为(m=0)
2
h
h
R=
2
h
=
β
长度量纲 L 质量量纲 M 时间量纲 T 为基本量纲 雷诺准则 考虑原型与模型之间黏滞力与惯性力的关系 弗汝德准则 考虑原型与模型之间重力与惯性力的关系 欧拉准则 考虑原型与模型之间压力与惯性力的关系
沿程水头损失
g
v
d l h f 22?
=λ
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