第七章明渠恒定非均匀流第一节概述明渠非均匀流:当在渠道中修建了任意形式的水工建筑物,或任一均匀流的产生条件被改变,就会造成明渠中流速、水深的沿程变化,从而产生明渠非均匀流流动。M非均匀流(雍水曲线)原均匀流水面hoTTTTT/TT/NTilk录像返回课目返回书目
1 第七章 明渠恒定非均匀流 第一节 概述 非均匀流(壅水曲线) h0 i<ik M1 明渠非均匀流:当在渠道中修建了任意形式的水工建筑物,或任一均匀 流的产生条件被改变,就会造成明渠中流速、水深的沿程变化,从而 产生明渠非均匀流流动
2·明渠非均匀流的水力特点:渠道底坡i,水面坡度J.和即:水力坡度J不相等,JJ,i·产生明渠非均匀流流动的渠道形式有·1、i≤0的渠道·2、非棱柱形渠道;·3、边界突然变化的棱柱形渠道。明渠非均匀流主要讨论的问题:计算各过水断面的水深h的沿程变化,即分析和计算渠道的水面曲线。返回课目返回书目福
2 •明渠非均匀流的水力特点:渠道底坡i,水面坡度Jp和 水力坡度J不相等, 即: J J i p •明渠非均匀流主要讨论的问题:计算各过水断面的水深 h 的沿程变化,即分析和计算渠道的水面曲线。 •产生明渠非均匀流流动的渠道形式有: •1、i≤0的渠道; •2、非棱柱形渠道; •3、边界突然变化的棱柱形渠道
3第二节明渠水流的流态及其判别缓流和急流的运动学分析一急流:当明渠中水流受到干扰后,如于扰微波只能顺水流方向朝下游传播,不能逆水流方向朝上游传播,水流只在障碍物处塑起,这种明渠水流称为急流。此时水流流速大于干扰微波的流速U>Q即00i>0返回课目返回书目U
3 第二节 明渠水流的流态及其判别 急流:当明渠中水流受到干扰后,如干扰微波只能顺水流方向朝下游传 播,不能逆水流方向朝上游传播,水流只在障碍物处壅起,这种 明渠水流称为急流。此时水流流速大于干扰微波的流速, 即 υ 。 一、缓流和急流的运动学分析 i>0
4缓流:当明渠中水流受到干扰微波后,如干扰微波既能顺水流方向朝下游传播,又能逆水流方向朝上游传播,造成在障碍物前长距离的水流雍起,这时渠中水流就称为缓流。此时水流流速小于干扰微波的流速,即U<の动画临界流:当明渠中水流受到干扰微波后,如干扰微波向上游传播的速度为零,这正是急流与缓流这两种流动状态的分界,称为临界流。此时有U=Q返回课目返回书目
4 缓流:当明渠中水流受到干扰微波后,如干扰微波既能顺水流方向朝 下游传播,又能逆水流方向朝上游传播,造成在障碍物前长距离 的水流壅起,这时渠中水流就称为缓流。此时水流流速小于干扰 微波的流速,即 υ 。 临界流:当明渠中水流受到干扰微波后,如干扰微波向上游传播的速 度为零,这正是急流与缓流这两种流动状态的分界,称为临界流。 此时有 =
5、明渠中微波传播的相对波速对1-1,2-2两断面建立连续性方程和能量方程,有:2a,Uwα2U2(1)h+=htAh+2g2g(2)h·Uw = (h + △h)V2整理的得:ahAh(1 +=0V1hhghghUWAh(102h2返回课目返回书目
5 (一)、明渠中微波传播的相对波速 对1-1,2-2两断面建立连续性方程和能量方程,有: 整理的得: (1) g h h g h w 2 2 2 2 2 2 1 + = + + h w = (h + h)2 (2) gh h h h h w gh = + + = 2 2 ) 2 (1 (1 )