明渠水力最优断面最终是如何确定

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明渠水力最优断面最终是如何确定

明渠水力最优断面最终是根据最佳流能力来确定的。水力最优断面是指面积一定而过水能力最大的明槽断面。或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽断面。明渠是一种具有自由表面水流的渠道。根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。前者如天然河道;后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。堰槽法是一种比较传统的量水设备,主要有薄壁堰、宽顶堰、梯形剖面堰、三角剖面堰、平坦型堰、长喉道槽、短喉道槽,包括巴歇尔槽和孙奈利槽以及无喉道槽等。

明渠水力最优断面最终是根据最佳流能力来确定的。水力最优断面是指面积一定而过水能力最大的明槽断面。或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽断面。明渠是一种具有自由表面水流的渠道。根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。前者如天然河道;后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。堰槽法是一种比较传统的量水设备,主要有薄壁堰、宽顶堰、梯形剖面堰、三角剖面堰、平坦型堰、长喉道槽、短喉道槽,包括巴歇尔槽和孙奈利槽以及无喉道槽等。

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明渠流水力最优断面是?

明渠流水力最优断面是面积一定而过水能力(流量Q)最大的明槽(渠)断面。明渠是一种具有自由表面(表面上各点受大气压强的作用)水流的渠道。根据它的形成可分为天然明渠和人工明渠。前者如天然河道。后者如人工输水渠道、运河及未充满水流的管道等。

什么是明渠的水力最优断面

明渠的水里最优断面即它的宽度为它的高度的两倍。根据查询相关公开信息显示,水力最优断面是指面积一定而过水能力(流量)最大的明槽(渠)断面,或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽(渠)断面这是大学水利专业水利学方面的知识。

流体力学,水力最优断面是什么意思

水力最优断面是指面积一定而过水能力(流量Q)最大的明槽(渠)断面。或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽(渠)断面。

在影响过水断面的2个变量中,水流的阻力与过水断面的面积S负相关,与湿周x正相关。S/X最小时,阻力系数最小。此时的过水断面为最优过水断面。

力学的一个分支,主要研究在各种力的作用下,流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。

扩展资料:

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰,至今还在发挥作用。大约与此同时,罗马人建成了大规模的供水管道系统。

对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的基础。此后千余年间,流体力学没有重大发展。

对流体微元的作用力,主要有表面力和体积力,表面力和体积力分别是力在单位面积和单位体积上的量度,因此它们有界。

由于我们在建立流体力学基本方程组的时候考虑的是尺寸很小的流体微元,因此流体微团表面所受的力是尺寸的二阶小量,体积力是尺寸的三阶小量,故当体积很小时,可以忽略体积力的作用。认为流体微团只是受到表面力(表面应力)的作用。

非各向同性的流体中,流体微团位置不同,表面法向不同,所受的应力是不同的,应力是由一个二阶张量和曲面法向的内积来描述的,二阶应力张量只有三个量是的,因此,只要知道某点三个不同面上的应力,就可确定这个点的应力分布情况。

参考资料来源:百度百科——水力最优断面

2018年一级结构工程师《流体力学》考点:明渠均匀流

   2018年一级结构工程师《流体力学》考点:明渠均匀流

  明渠均匀流

   1.明渠按底坡分类: 平坡i = 0明渠;顺坡(或正坡)i > 0明渠;逆坡(或负坡)i < 0明渠。

   2.明渠均匀流: 流线为平行直线的明渠水流,也就是具有自由表面的等深,等速流,明渠均匀流是明渠流动的最简单形式。

  对明渠均匀流中取任意过水断面1-1,2-2列伯努利方程,

  得△Z=hf

  除以流程,即i=J。

  表明明渠均匀流(考点24)形成的条件是位能沿程减少值等于沿程水头损失,而水流的动能不变。按这个条件明渠均匀流只能出现在底破不变,断面形状、尺寸、壁面粗糙系数都不变的顺坡(i>0)长直渠道中。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匀流。水力坡度i、水面坡度ip(压力坡度)、渠底坡度ib相等,即i=ip=ib

  3.过水断面的几何要素

   4.明渠均匀流的基本计算公式:

  明渠流受力:重力、槽壁摩擦力

   5.水力最佳断面

  (1)水力最佳断面尺寸的确定

  水力最佳断面:当渠道底坡、粗糙率及面积大小一定时,能够获得最大流速或通过最大流量时的断面形式。

  梯形过水断面渠道的水力最佳断面:

  渠底宽-b,水深-h,边坡系数-m

对于矩形和梯形断面渠道,水力最优断面的条件是什么?

水力最佳断面

水力最佳断面是指在已知渠道底坡和粗糙系数的条件下,过水断面面积一定,通过的

流量最大,或者通过的流量一定,所需的过水断面面积最小的断面。

对于梯形断面:hmhbA)(,2

12mhb,

由以上两式解得梯形水力最佳断面的宽深比佳值为

)

()12(2

mfmm

h

b

佳

(6-19)

上式表明:梯形水力最佳断面的宽深比佳仅是边坡系数m的函数。

矩形断面可认为是边坡系数0m的梯形断面,由式(6—19)可得矩形过水断面水力最

佳断面的宽深比2佳。不难证明,矩形或梯形水力最佳断面实际上是半圆的

外切多边形断

在明渠均匀流中各水力要素如何确定的?

在无压流或明渠流中,不可能出现非恒定均匀流的情况是因为明渠中水流的水力要素是时间t和流程s 的函数. F(s,t). 即 明渠非恒定流中 水流的流速,水深一定随时间而改变。

在一般情况下,明渠流常常以非均匀流的形式出现,只有在特殊的情况下,才会出现均匀流,形成均匀流的条件有:

1.长而直的棱柱形渠道;

2.底坡 i >0,且沿程保持不变;

3.渠道的粗糙情况沿程没有变化;

4.渠中水流为恒定流,且沿程流量保持不变。

明渠均匀流流线为平行直线,过水断面的形状、水深、断面平均流速等均沿程不发生变化,所以总水头线、水面线和渠底线三线平行,也就是说,明渠均匀流的水力坡度J、测压管坡度Jp和渠道底坡i彼此相等。

水力最优断面

在《水力学》中,断面积A一定时,水力半径R最大,也就是湿周X最短的断面称为水力最优断面。两边的坡度的不同,湿周不同,如果过水断面相同情况下湿周

明渠的水力学计算公式是什么?

(1) 明渠水流的分类 明渠恒定均匀流 明渠恒定非均匀流 明渠非恒定非均匀流 明渠非恒定均匀流在自然界是不可能出现的。 明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度,又可以分为渐变流和急变流。 (2) 明渠梯形断面水力要素的计算公式: 水面宽度 B = b+2 mh (5—1) 过水断面面积 A =(b+ mh)h (5—2) 湿周(5—3) 水力半径 (5—4) 式中:b为梯形断面底宽,m为梯形断面边坡系数,h为梯形断面水深。 (3)当渠道的断面形状和尺寸沿流程不变的长直渠道我们称为棱柱体渠道。 (4)掌握明渠底坡的定义,明渠有三种底坡:正坡(i>0)平坡(i=0)和逆坡(i<0。 明渠均匀流特性和计算公式 (1)明渠均匀流的特征: a)均匀流过水断面的形状、尺寸沿流程不变,特别是水深h沿程不变,这个水深也称为正常水深。 b)过水断面上的流速分布和断面平均流速沿流程不变。 c)总水头线坡度、水面坡度、渠底坡度三者相等,J = Js = I。 即水流的总水头线、水面线和渠底线三条线平行。 从力学意义上来说:均匀流在水流方向上的重力分量必须与渠道边界的摩擦阻力相等才能形成均匀流。因此只有在正坡渠道上才可能形成均匀流。 (2)明渠均匀流公式 明渠均匀流计算公式是由连续性方程和舍齐公式组成的,即 Q = A v (5—5) (5—5) 也可表示为: (5—7) 曼宁公式为 (5—8) 式中K是流量模数,它表示当底坡为i = 1的时候,渠道中通过均匀流的流量。 (5—9)

在设计渠道时是否一定采用水力最优断面,为什么

三年前的问题了,现在看到还是回答一下吧,留给需要的人看。

在实际工程中不一定要采用水力最优断面,因为水力最优不等于技术经济最优,我们要考虑断面的形状是都方便施工和养护,通常以水力最优断面为参考,同时综合考虑工程量施工技术,运行管理等各方面技术,最后确定出最合理的断面。

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