您现在的位置是:主页 > 堰坎 > 无坎宽顶堰流的水力计算

http://kellylogos.com/yk/635.html

无坎宽顶堰流的水力计算

时间:2019-08-03 07:50  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

  无坎宽顶堰流的水力计较

  宽顶堰流的水力计较 如图所示, 水流进入有底坎的堰顶后, 水流在垂直标的目的遭到堰坎鸿沟的束缚, 堰顶上的过水断面缩小, 流速增大, 势能转化为动能。同时堰坎前后发生的局部水头丧失, 也导致堰顶上势能减小。 所以宽顶堰过堰水流的特征是进口处水面会发生较着跌落。 从水力学概念看, 过水断面的缩小, 能够是堰坎惹起, 也能够是两侧横向束缚惹起。当明渠水流流经桥墩、 渡槽、 隧洞〈或涵洞)的进口等建筑物时, 因为进口段的过水断面在平面上收缩, 使过水断面减小, 流速加大, 部门势能转化为动能, 也会构成水面跌落, 这种流动现象称为无坎宽顶堰流, 仍按宽顶堰流的方式进行阐发、 计较。 (一) 流量系数 宽顶堰的流量系数取决于堰的进口外形和堰的相对高度, 分歧的进 口堰头外形, 可按下列方式确定。 1 、 进口堰头为直角 (8-22) 2、 进口堰头为圆角 (8-23) 3、 斜坡式进口 流量系数可按照及上游堰面倾角由表拔取。 在公式(8-22) 、 (8-23) 中为上游堰高。 当3 时, 由堰高惹起的水流垂向收缩已达到相当充实程度, 故计较时将不考虑堰高变化的影响, 按=3 代入公式计较值。 由公式能够看出, 宽顶堰的流量系数的变化范畴在 0.32~0.385 之间, 当=0 时,=0.385, 此时宽顶堰的流量系数值最大。 比力一下适用堰和宽顶堰的流量系数, 我们能够看到前者比后者大,也就是说适用堰有较大的过水能力。 对此, 能够如许来理解: 适用堰顶水流是流线向上弯曲的急变流, 其断面上的动水压强小于按静水压强纪律计较的值, 即堰顶水流的压强和势能较小, 动能和流速较大,故过水能力较大; 宽顶堰则因堰顶水流是流线近似平行的渐变流, 其 断面动水压强近似按静水压强纪律分布, 堰顶水流压强和势能较大,动能和流速较小, 故过水能力较小。 (二) 侧收缩系数 宽顶堰的侧收缩系数仍可按公式(8-21 ) 计较。 (三) 覆没系数 当堰下流水位升高到影响宽顶堰的溢流能力时, 就成为覆没出流。 试验表白: 当0.8 时, 构成覆没出流。 覆没系数可按照由表查出。 无坎宽顶堰流在计较流量时, 仍可利用宽顶堰流的公式。 但在计较中一般不零丁考虑侧向收缩的影响, 而是把它包含在流量系数中一并考虑, 即 (8-24) 式中为包含侧收缩影响在内的流量系数。 可按照进口翼墙形式及平面收缩程度查得。 表中为引沟渠的宽度,为闸孔宽度,为圆角半径。 无坎宽顶堰流的覆没系数可近似由表查得: ? 例: ? 某进水闸, 闸底坎为具有圆角进口的宽顶堰, 堰顶高程为 22.0m, 渠底高程为 21.0m。 共 1 0 孔, 每孔净宽 8m, 闸墩头部为半圆 形, 边墩头部为流线形。 当闸门全开, 上游水位为 25.50m, 下流水位为 23.20m, 不考虑闸前行近流速的影响, 求过闸流量。 解: (1 ) 判断下流能否覆没 =22.0-21.0=1 .0m =25.50-21.0=4.5m =0.340.8 为自在出流 (2)求流量系数 =0.36+0.01=0.378 (3)求侧收缩系数 查表 8-6 得边墩外形系数=0.4, 闸墩外形系数=0.45 =1 -0.2[(10-1 )0.45+0.4]=0.949 = =0.949 0.378 1 0 8= 1 21 2.76m3/s 例 8-11? 某进水闸, 具有直角形的前沿闸坎, 坎前河底高程为 1 00.0m, 河水位高程为 1 07.0m, 坎顶高程为 1 03.0m。 闸分两孔, 闸墩头部为半圆形, 边墩头部为圆角形。 下流水位很低, 对溢流无影响。引沟渠及闸后渠道均为矩形断面。 宽度均为 20m, 求下泄流量为 20 0m3/s 时所需闸孔宽度。 解: (1 )=1 07.0-1 03.0=4m, ==1 03.0-1 00.0=3m 总水头 =+=4+=4.104m (2) 按公式(8-22) 求流量系数 =0.32+0.01=0.32+0.01=0.342 因 值与闸孔宽度相关, 此时 未知, 初步假定 =0.95 则 ===1 6.71 m 查表得闸墩外形系数=0.45, 边墩外形系数=0.7 =1 -0.2[(2-1 ) 0.45+0.7]=0.944 此值与原假定的 值较接近, 现用 =0.944 再计较值 ==1 6.8m 此值与第一次功效已很接近, 即用此值为最初计较功效, 故每孔净宽 ==8.4m,现实工程中招考虑取闸门的尺寸为整数。

  下载APP