第一章 绪论

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第八章 闸堰和闸孔出流 目录 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 绪论 水静力学 水流运动的基本原理 水流型态与水头损失 有压管道中的恒定流 明渠恒定均匀流 明渠恒定非均匀流 堰流与闸孔出流 泄水建筑物下游水流衔接与消能 第八章 闸堰和闸孔出流 内容回顾 明渠非均匀流的一些基本概念: 流态判别 佛汝德数 断面比能 临界水深 临界底坡 水跌与水跃: 水跌现象 水跃现象 水跃方程和水跃函数 水跃计算 水跃的消能量 渐变流基本微分方程式 第八章 闸堰和闸孔出流 内容回顾 5种底坡12种水面曲线定性分析 分段求和法计算水面曲线 试算法 图解法 第八章 闸堰和闸孔出流 本章学习指导 堰流和闸孔出流是水利工程中最常见的的水流现象。本章根据水力学的基本 原理来分析堰流及闸孔出流的水力特性,导出水力计算的基本方程式,并介 绍有关的水力计算的方法。 本章经验系数比较多,要了解堰的流量系数、侧收缩系数、淹没系数、闸孔 出流的流量系数、垂直收缩系数和淹没系数等的物理意义,其经验公式不必 强记,但应了解它们与哪些因素有关,主要系数变化的大致范围。 本章的重点 堰流、闸孔出流的水流特点及其分类; 薄壁堰流的分类及其水力计算; 曲线型实用堰的剖面形状及实用堰流的水力计算; 宽顶堰流的水力计算; 闸孔出流的水力计算。 第八章 闸堰和闸孔出流 第一节 概述 孔口出流 管嘴出流 闸孔出流 ? H 孔流 共同点 急变流; 重力起主要作用; h j为主, h f 忽略不计。 底坎为宽顶堰 堰流 e ? 0.65 H 孔流 薄壁堰流 ? 0.67 实用堰流 0.67 ? ? H ? 宽顶堰流 2.5 ? H ? 10 ? 2. 5 e ? 0.65 堰流 H e ? 0.75 孔流 H 底坎为实用堰 e ? 0.75 堰流 H 第八章 闸堰和闸孔出流 第二节 孔口与管嘴出流 一、恒定的孔口出流 (一)恒定薄壁小孔口的自由出流 2 v0 H0 ? H ? 2g ? ? ?? Q ? ?A 2 gH0 Ac ?? A ?? 1 1?? 孔 实测资料表明:充分收缩的圆形锐缘小孔口出流时: ? ? 0.64,?=0.06 , ?=0.97 , ?=0.62 第八章 闸堰和闸孔出流 第二节 孔口与管嘴出流 (二)恒定薄壁小孔口的淹没出流 2 v0 z0 ? z ? 2g ? ? ?? Q ? ?A 2 gz0 Ac ?? A ?? 1 1?? 孔 第八章 闸堰和闸孔出流 第二节 孔口与管嘴出流 二、恒定的管嘴出流 (一)恒定的管嘴自由出流 Q ? ? n A 2 gH0 ?n ? ?n ?n ? 1 1? ? n 圆锥形收敛管嘴 ? n ? 0.94 ? n ? 0.98 管嘴类型 流线型管嘴 圆柱形外管嘴 ? n ? 0.82 ? 1.32? 第八章 闸堰和闸孔出流 第二节 孔口与管嘴出流 讨论:为什么管嘴过流能力比孔口大? hv ? 0.74H 0 管嘴内收缩断面存在真空,过流能力有所增加。 圆柱形外管嘴 管嘴的长度 H 0 ? 9m L ? (3 ~ 4)d 计算举例 第八章 闸堰和闸孔出流 第二节 孔口与管嘴出流 (二)恒定的管嘴淹没出流 Q ? ? n A 2 gz0 2 v0 z0 ? z ? 2g ?n ? ?n 1 ?n ? 1? ? n 第八章 闸堰和闸孔出流 第三节 闸孔出流 一、平顶堰上的闸孔自由出


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