水力学 明渠恒定均匀流.ppt

'明渠是人工修建或自然形成的具有自由表面的渠槽。明渠恒定均匀流：明渠恒定流中，流线是一簇平行直线，水深、断面平均流速及流速分布均沿程不变。5明渠恒定均匀流Openchannelflow明渠水流分类：明渠恒定流明渠非恒定流明渠均匀流明渠非均匀流葛洲坝壶口瀑布红旗渠 在明渠均匀流中: 1.明渠的横断面形状5.1明渠的类型及其对水流运动的影响梯形断面Bbhm1△矩形断面bh U形断面rh圆形断面h河道的不规则断面 水力半径：断面面积：A湿周：χ边坡系数m：m=ctanα反映渠道两侧倾斜程度, 6断面形状水面宽度B过水断面积A湿周x水力半径R*式中以弧度计常见的过水断面的水力要素 (a)顺（正）坡明渠(c)逆坡明渠(b)平坡明渠二、明渠的底坡明渠渠底纵向倾斜的程度i=i==sinθ≈tanθl为渠长，Δz为高差 断面形状、尺寸及底坡沿程不变，同时又无弯曲渠道，称为棱柱体渠道；反之,称为非棱柱体渠道。 5.2明渠均匀流特性及其产生条件一.明渠均匀流的特性：1.均匀流过水断面的形状、尺寸沿流程不变。2.过水断面上的流速分布和断面平均流速沿流程不变。3.总水头线坡度、水面坡度、渠底坡度三者相等，即水流的总水头线、水面线和渠底线三条线平行。断面不变、二力平衡、三坡相等 4．渠道中无闸、坝或跌水等建筑物的局部干扰。二.明渠均匀流的发生条件1．水流必须是恒定流。2．流量应沿程不变，即无支流的汇入或分出。3．渠道必须是长而直的棱柱体顺坡明渠，粗糙系数沿程不变。长直顺坡棱柱体渠道渠道趋向产生均匀流：G分>Ff阻→存在流向的加速度a，v↑，A↓→G分↓，→G分=Ff阻；G分