明渠恒定非均勻流教學(xué)課件

明渠恒定非均勻流SteadyNon-UniformChannelFlow韓智明Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL人工渠道或天然河道中絕大多數(shù)是非均勻流明渠非均勻流的特點(diǎn):流線不是相互平行的直線,同條流線上各點(diǎn)的流速(包括大小和方向)不同,明渠的底坡線、水面線、總水頭線彼此互不平行>在明渠非均勻水流中,若流線是接近于相互平行的直線或者說(shuō)流線間夾角很小,流線的曲率半徑很大,這種水流稱為明渠非均勻漸變流。反之為明渠非均勻急變流。為了區(qū)別,將明渠均勻流的水深稱為正常水深,以h表示。非均勻流的水深以h表示Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL本章研究1、主要內(nèi)容:明渠非均勻漸變流的水流要素沿流程的變化規(guī)律2、討論方法:研究明渠水深(或水位)沿流程的變化規(guī)律,即分析研究關(guān)于水面曲線的變化及其計(jì)算;研究意義:恰當(dāng)?shù)卮_定明渠邊墻高度,以及回水淹沒(méi)的范圍等等Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL明渠水流的流態(tài)緩流:水流流速小,水勢(shì)急流:水流流速大,水勢(shì)平穩(wěn),遇到干擾,干擾的湍急,遇到干擾,干擾的影響既能向下游傳播,又影響只能向下游傳播,而能向上游傳播不能向上游傳播Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL1、明渠水流的三種流態(tài)Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL緩流:當(dāng)明渠中水流受到干擾微波后,若干擾徽波既能順?biāo)鞣较虺掠蝹鞑?又能逆水流方向朝上游傳播,造成在障礙物前長(zhǎng)距離的水流壅起,這時(shí)渠中水流就稱為緩流(如圖)此時(shí)水流流速小于干擾微波的流速,即ν<vw,Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL急流:當(dāng)明渠中水流受到干擾后,若干擾微波只能順?biāo)鞣较虺掠蝹鞑?不能逆水流方向朝上游傳播,水流只在障礙物處壅起,這種明渠水流稱為急流(如圖)。此時(shí)水流流速大于干擾微波的流,y>vv。Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL臨界流:當(dāng)明渠中水流受到干擾微波后,若干擾微波向上游傳播的速度為零,這正是急流與緩流這兩種流動(dòng)狀態(tài)的分界,稱為臨界流。此時(shí)v=vEvaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL◆要判別流態(tài),必須首先確定微波傳播的相對(duì)波速對(duì)1-1和2-2斷面建立連續(xù)方程和能量方程并聯(lián)解之,得微波波速M(fèi)icrowavevelocity):臨界流時(shí)斷面平均流速恰好等于微波相對(duì)波速佛汝德數(shù)ghEvaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL忽略能量損失GASE(1g(1任意斷面時(shí)為h斷面平均水深Evaluationonly.chAsposesl