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明渠水力最優斷面最終是如何確定

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明渠水力最優斷面最終是如何確定

明渠水力最優斷面最終是根據最佳流能力來確定的。水力最優斷面是指面積一定而過水能力最大的明槽斷面。或可定義爲透過流量一定而溼周最小的明槽斷面。明渠是一種具有自由表面水流的渠道。根據它的形成可分爲天然明渠和人工明渠。前者如天然河道;後者如人工輸水渠道、運河及未充滿水流的管道等。堰槽法是一種比較傳統的量水設備,主要有薄壁堰、寬頂堰、梯形剖面堰、三角剖面堰、平坦型堰、長喉道槽、短喉道槽,包括巴歇爾槽和孫奈利槽以及無喉道槽等。

明渠水力最優斷面最終是根據最佳流能力來確定的。水力最優斷面是指面積一定而過水能力最大的明槽斷面。或可定義爲透過流量一定而溼周最小的明槽斷面。明渠是一種具有自由表面水流的渠道。根據它的形成可分爲天然明渠和人工明渠。前者如天然河道;後者如人工輸水渠道、運河及未充滿水流的管道等。堰槽法是一種比較傳統的量水設備,主要有薄壁堰、寬頂堰、梯形剖面堰、三角剖面堰、平坦型堰、長喉道槽、短喉道槽,包括巴歇爾槽和孫奈利槽以及無喉道槽等。

小編還爲您整理了以下內容,可能對您也有幫助:

明渠流水力最優斷面是?

明渠流水力最優斷面是面積一定而過水能力(流量Q)最大的明槽(渠)斷面。明渠是一種具有自由表面(表面上各點受大氣壓強的作用)水流的渠道。根據它的形成可分爲天然明渠和人工明渠。前者如天然河道。後者如人工輸水渠道、運河及未充滿水流的管道等。

什麼是明渠的水力最優斷面

明渠的水裏最優斷面即它的寬度爲它的高度的兩倍。根據查詢相關公開資訊顯示,水力最優斷面是指面積一定而過水能力(流量)最大的明槽(渠)斷面,或可定義爲透過流量一定而溼周最小的明槽(渠)斷面這是大學水利專業水利學方面的知識。

流體力學,水力最優斷面是什麼意思

水力最優斷面是指面積一定而過水能力(流量Q)最大的明槽(渠)斷面。或可定義爲透過流量一定而溼周最小的明槽(渠)斷面。

在影響過水斷面的2個變量中,水流的阻力與過水斷面的面積S負相關,與溼周x正相關。S/X最小時,阻力系數最小。此時的過水斷面爲最優過水斷面。

力學的一個分支,主要研究在各種力的作用下,流體本身的靜止狀態和運動狀態以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動規律。

擴展資料:

流體力學是在人類同自然界作鬥爭和在生產實踐中逐步發展起來的。中國有大禹治水疏通江河的傳說。秦朝李冰父子(公元前3世紀)領導勞動人民修建了都江堰,至今還在發揮作用。大約與此同時,羅馬人建成了大規模的供水管道系統。

對流體力學學科的形成作出貢獻的首先是古希臘的阿基米德。他建立了包括物體浮力定理和浮體穩定性在內的液體平衡理論,奠定了流體靜力學的基礎。此後千餘年間,流體力學沒有重大發展。

對流體微元的作用力,主要有表面力和體積力,表面力和體積力分別是力在單位面積和單位體積上的量度,因此它們有界。

由於我們在建立流體力學基本方程組的時候考慮的是尺寸很小的流體微元,因此流體微團表面所受的力是尺寸的二階小量,體積力是尺寸的三階小量,故當體積很小時,可以忽略體積力的作用。認爲流體微團只是受到表面力(表面應力)的作用。

非各向同性的流體中,流體微團位置不同,表面法向不同,所受的應力是不同的,應力是由一個二階張量和曲面法向的內積來描述的,二階應力張量只有三個量是的,因此,只要知道某點三個不同面上的應力,就可確定這個點的應力分佈情況。

參考資料來源:百度百科——水力最優斷面

2018年一級結構工程師《流體力學》考點:明渠均勻流

   2018年一級結構工程師《流體力學》考點:明渠均勻流

  明渠均勻流

   1.明渠按底坡分類: 平坡i = 0明渠;順坡(或正坡)i > 0明渠;逆坡(或負坡)i < 0明渠。

   2.明渠均勻流: 流線爲平行直線的明渠水流,也就是具有自由表面的等深,等速流,明渠均勻流是明渠流動的最簡單形式。

  對明渠均勻流中取任意過水斷面1-1,2-2列伯努利方程,

  得△Z=hf

  除以流程,即i=J。

  表明明渠均勻流(考點24)形成的條件是位能沿程減少值等於沿程水頭損失,而水流的動能不變。按這個條件明渠均勻流只能出現在底破不變,斷面形狀、尺寸、壁面粗糙係數都不變的順坡(i>0)長直渠道中。在平坡、逆坡(i<0)渠道、非棱柱形渠道及天然河道中都不能形成均勻流。水力坡度i、水面坡度ip(壓力坡度)、渠底坡度ib相等,即i=ip=ib

  3.過水斷面的幾何要素

   4.明渠均勻流的基本計算公式:

  明渠流受力:重力、槽壁摩擦力

   5.水力最佳斷面

  (1)水力最佳斷面尺寸的確定

  水力最佳斷面:當渠道底坡、粗糙率及面積大小一定時,能夠獲得最大流速或透過最大流量時的斷面形式。

  梯形過水斷面渠道的水力最佳斷面:

  渠底寬-b,水深-h,邊坡係數-m

對於矩形和梯形斷面渠道,水力最優斷面的條件是什麼?

水力最佳斷面

水力最佳斷面是指在已知渠道底坡和粗糙係數的條件下,過水斷面面積一定,透過的

流量最大,或者透過的流量一定,所需的過水斷面面積最小的斷面。

對於梯形斷面:hmhbA)(,2

12mhb,

由以上兩式解得梯形水力最佳斷面的寬深比佳值爲

)

()12(2

mfmm

h

b

佳

(6-19)

上式表明:梯形水力最佳斷面的寬深比佳僅是邊坡係數m的函數。

矩形斷面可認爲是邊坡係數0m的梯形斷面,由式(6—19)可得矩形過水斷面水力最

佳斷面的寬深比2佳。不難證明,矩形或梯形水力最佳斷面實際上是半圓的

外切多邊形斷

在明渠均勻流中各水力要素如何確定的?

在無壓流或明渠流中,不可能出現非恆定均勻流的情況是因爲明渠中水流的水力要素是時間t和流程s 的函數. F(s,t). 即 明渠非恆定流中 水流的流速,水深一定隨時間而改變。

在一般情況下,明渠流常常以非均勻流的形式出現,只有在特殊的情況下,纔會出現均勻流,形成均勻流的條件有:

1.長而直的棱柱形渠道;

2.底坡 i >0,且沿程保持不變;

3.渠道的粗糙情況沿程沒有變化;

4.渠中水流爲恆定流,且沿程流量保持不變。

明渠均勻流流線爲平行直線,過水斷面的形狀、水深、斷面平均流速等均沿程不發生變化,所以總水頭線、水面線和渠底線三線平行,也就是說,明渠均勻流的水力坡度J、測壓管坡度Jp和渠道底坡i彼此相等。

水力最優斷面

在《水力學》中,斷面積A一定時,水力半徑R最大,也就是溼周X最短的斷面稱爲水力最優斷面。兩邊的坡度的不同,溼周不同,如果過水斷面相同情況下溼周

明渠的水力學計算公式是什麼?

(1) 明渠水流的分類 明渠恆定均勻流 明渠恆定非均勻流 明渠非恆定非均勻流 明渠非恆定均勻流在自然界是不可能出現的。 明渠非均勻流根據其流線不平行和彎曲的程度,又可以分爲漸變流和急變流。 (2) 明渠梯形斷面水力要素的計算公式: 水面寬度 B = b+2 mh (5—1) 過水斷面面積 A =(b+ mh)h (5—2) 溼周(5—3) 水力半徑 (5—4) 式中:b爲梯形斷面底寬,m爲梯形斷面邊坡係數,h爲梯形斷面水深。 (3)當渠道的斷面形狀和尺寸沿流程不變的長直渠道我們稱爲棱柱體渠道。 (4)掌握明渠底坡的定義,明渠有三種底坡:正坡(i>0)平坡(i=0)和逆坡(i<0。 明渠均勻流特性和計算公式 (1)明渠均勻流的特徵: a)均勻流過水斷面的形狀、尺寸沿流程不變,特別是水深h沿程不變,這個水深也稱爲正常水深。 b)過水斷面上的流速分佈和斷面平均流速沿流程不變。 c)總水頭線坡度、水面坡度、渠底坡度三者相等,J = Js = I。 即水流的總水頭線、水面線和渠底線三條線平行。 從力學意義上來說:均勻流在水流方向上的重力分量必須與渠道邊界的摩擦阻力相等才能形成均勻流。因此只有在正坡渠道上纔可能形成均勻流。 (2)明渠均勻流公式 明渠均勻流計算公式是由連續性方程和舍齊公式組成的,即 Q = A v (5—5) (5—5) 也可表示爲: (5—7) 曼寧公式爲 (5—8) 式中K是流量模數,它表示當底坡爲i = 1的時候,渠道中透過均勻流的流量。 (5—9)

在設計渠道時是否一定採用水力最優斷面,爲什麼

三年前的問題了,現在看到還是回答一下吧,留給需要的人看。

在實際工程中不一定要採用水力最優斷面,因爲水力最優不等於技術經濟最優,我們要考慮斷面的形狀是都方便施工和養護,通常以水力最優斷面爲參考,同時綜合考慮工程量施工技術,執行管理等各方面技術,最後確定出最合理的斷面。