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无坎宽顶堰不同取水口形状

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  无坎宽顶堰分歧取水口外形_建筑/土木_工程科技_专业材料。无坎宽顶堰分歧取水口外形

  无坎宽顶堰分歧取水口外形的流量系数测定 无坎宽顶堰分歧取水口外形 的流量系数测定 指点教员: 尝试成员: 班级学号: 尝试日期: 毛根海 吴维敏 何春木 黄建羽 布局 01(3011211146 3011211142 3011211147) 2003 年 12 月 7 日 2003 年 12 月 12 日 浙江大学水利尝试室 无坎宽顶堰分歧取水口外形的流量系数测定 项目简介: 明渠取水口的阻力系数能够在明渠平均流的取水口处改变分歧的取水口外形, 通过尝试测得。为了阐发取水口外形对过流能力的影响,能够在尝试室的明渠水槽中,设不 同的进口外形的无坎宽顶堰,尝试测定其流量系数,阐发得出较佳的进口外形。 一.尝试目标要求 1.按照堰流的流量根基公式,测定分歧取水口外形下的流量系数。 2.通过比力分歧取水口外形的流量系数,确定最佳取水口外形。 3.控制流量,堰流水深的尝试丈量技术。 二.尝试安装 本尝试在自轮回明渠水槽中进行(见附图 1),槽宽 B=10cm 分歧外形的取水口尺寸图如附图 2。其堰顶厚度均为 200mm。申明:为了提高尝试效率, 节约时间,我们事后查阅了相关尝试册本,拔取了各类取水口外形的各自最优的外形进行 比力。如我们拔取的折角取水口外形是折角取水口外形中流量系数最大的。 三. 尝试道理 无坎宽顶堰的流量公式,Q=σSm’b(2g)1/2H03/2。 此中 σS 为覆没系数,本尝试安装通过调控尾门使 hs 足够小,为自在出流,故取 σS=1。 由式 m’=Q/[b(2g)1/2 H03/2]知,尝试只需测定流量 Q 和 H。 三角堰流量 Q 计较式为 Q=a*hn。 四.尝试步调 1.预备:熟悉尝试设备。 2.测定渠底标尺读数和记实三角堰堰顶高程值。 3.先安装一种取水口外形的无坎宽顶堰。开启水泵,调理进水阀,使堰顶感化水头为堰 顶厚度的 1/2.5 与 1/10 倍之间。 4.测读水位,用可挪动的水位测针丈量,调整测针,在堰上 3H 附近,使尖部自上而下恰 好接触液面,读取液面高度,记 H 值。 浙江大学水利尝试室 Page - 2 - 6/8/2012 无坎宽顶堰分歧取水口外形的流量系数测定 5.丈量流量:用三角堰法来丈量流量,测记三角堰槽的液面测针读数。 6.改变流量:反复尝试。 7.换装取水口分歧外形的无坎宽顶堰。反复 2—6 步调。 五.尝试数据处置与阐发 1.记实相关常数 明渠宽 B=10cm,无坎宽顶堰闸孔净宽 b=3cm,a=15.42,n=2.47 2. 尝试数据记实: 渠底高程 h0=13.85cm; 堰口 外形 液 面 高度 h(cm) 20.89 21.24 20.34 圆角 进口 八字 形进 口 折角 进口 流线 20.36 21.60 21.85 21.16 20.54 三角堰 液面高 h’(cm) 33.47 33.60 33.20 33.87 33.53 33.14 33.87 33.57 33.95 33.82 33.37 33.96 33.90 33.66 33.37 三角堰堰顶高程 h0’=28.56cm 堰上作 用水头 H(cm) 7.04 7.39 6.49 7.83 6.99 6.14 7.53 6.89 7.71 7.51 6.51 7.75 8.00 7.31 6.69 三角堰 感化水 头 H(cm) 4.91 5.04 4.64 5.31 4.97 4.58 5.31 5.01 5.39 5.26 4.81 5.40 5.34 5.10 4.81 流量 Q(L/s) 流速 v(dm/s) 总感化 水头 H0(cm) 7.1035 7.4556 6.5465 7.9056 7.0584 6.1992 7.6117 6.9632 7.7939 7.5884 6.5771 7.8338 8.0744 7.3810 6.7535 流量系 数 m’ 0.312319 0.309826 0.306988 0.322789 0.324921 0.322604 0.341661 0.338235 0.341257 0.335309 0.333184 0.341105 0.317098 0.32386 0.320213 0.354 0.357 0.363 经验 流量 系数 0.327 直角 进口 0.785 0.837 0.683 0.953 0.809 0.661 0.953 0.825 0.989 0.913 0.746 0.993 0.966 0.863 0.746 1.1155 1.1336 1.0523 1.2170 1.1577 1.0771 1.2655 1.1980 1.2825 1.2396 1.1466 1.2817 1.2079 1.1800 1.1157 各类外形进口的流量系数平均值: 直角进口:0.309711 八字形进口:0.340684 流线 弥补申明: 因为时间无限,对于大流量和中等流量下,我们只拔取了几组进行尝试,发觉流量大 的环境下,流量系数变大。 折角进口:0.336533 圆角进口:0.323438 浙江大学水利尝试室 Page - 3 - 6/8/2012 无坎宽顶堰分歧取水口外形的流量系数测定 六. 尝试成果阐发及会商: 1、 尝试阐发:本次尝试成果根基合适事后猜想。 我们认为有以下几点缘由形成流量系数的不 同 : (1) 因为取水口外形的分歧,形成侧收缩影响的分歧。这点能够从液面形态上察看获得,直角 液面扭变最大,流线型最小。能够发觉流线型对流量系数影响最小。 (2) 因为本次尝试采用的是堰总长相等的准绳,所以形成取水口长度不不异,从附图二能够发 现, 取水口长度顺次为:八字型流线型圆角折角直角。除八字型和流线型外,其次序与结 果排序根基不异。 (3)为了提高效率,查阅相关水利手册后,我们拔取个各个外形的最佳外形,进行比力。 好比八字 型,我们拔取了 30 度。报酬先选定外形,不必然能实在反映各个现实外形,但根基上能够认为 准确。 2、从尝试成果可看出,取水口外形为折角形时,施工便利,造价低,而其水流阻力较小, 流量系数较大,接近圆角进口。 尝试会商: 1. 尝试测得分歧进口外形下,流量系数的大小关系若何? 参考谜底:从成果得知:流量系数的大小排序是: 流线型折角圆角八字型直角。 2. 察看分歧取水口外形下,无坎宽顶堰的液面外形有何分歧? 参考谜底:从浮泛流出液面形态发觉,根基上成麻花扭变形态,申明横向速度大,紊动度大。 但发 现以直角进口的扭变最大,折角次之,接下来别离是八字型,圆角,流线. 堰上感化水头为何要节制在 2cm 到 8cm? 参考谜底:尝试利用的宽顶堰堰顶厚度为 200mm,为合适宽顶堰的水流特征,而且满足,堰顶厚 度与堰上感化水头的比值在 2。5 到 10 之间,所以堰上感化水头要节制在 2cm 到 8cm。 浙江大学水利尝试室 Page - 4 - 6/8/2012

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