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堰流_百度百科

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  weir flow

  )是在明渠中设置障壁(堰)后,缓流经障壁顶部溢流而过的水流现象称为堰流。

  水利工程中,为防洪、灌溉、航运、发电等要求,需建筑溢流坝、水闸等节制水流的水工建筑物。例如,溢流坝、 水闸底槛、桥孔和无压涵洞进口等。堰是顶部过流的水工建筑物。

  weir flow

  薄壁堰、适用断面堰、宽顶堰

  0.67

  蓄水挡水构

  堰流与闸孔出流

  按比值分类

  按感化分类

  适用断面堰

  堰流与闸孔出流

  闸孔出流:过堰水流受闸门节制时,就是孔流。

  堰流和闸孔出流是两种分歧的水流现象。它们的分歧点在于堰流的水面线为一条滑腻曲线且过水能力强,而孔流的闸孔上、下流水面曲线不持续且过水能力衰。它们的配合点是壅高上游水位;在重力感化下构成水流活动;明渠急变流在较短范畴内流线急剧弯曲,有离心力;出流过程的能量丧失次要是局部丧失。

  相对性: 堰流和孔流是相对的,堰流和孔流取决于闸孔相对开度,闸底坎及闸门 (或胸墙 )型式以及上游来流前提(涨水或落水) 。

  堰流及孔流是水利工程中常见的水流现象,其水力计较的次要使命是研究过水能力。它包罗堰闸出流水力特征和堰闸水力计较。

  按比值分类

  (1)薄壁堰:堰顶厚度与堰前水头比值小于

  。水流越过堰顶时,堰顶厚度不影响水流的特征。按照堰上的外形,有矩形堰、三角堰和梯形堰等。

  (2)适用断面堰:堰顶厚度与堰前水头比值介于

  0.67与2.5

  之间。堰顶厚度影响水舌的外形。它的纵剖面能够曲直线,也能够是折线)宽顶堰: 堰顶厚度与堰前水头比值介于

  2.5与10

  之间。堰顶厚度对水流的影响比力较着。堰流的特点是能够忽略沿程水头丧失。

  按感化分类

  按上游渠宽对过堰水流的收缩感化分为:上游渠宽

  的有侧收缩堰,

  时的无侧收缩堰。按下流水位对过堰水流的覆没感化分为:自在堰流和覆没堰流。当必然流量流经堰时,若下流水位较低(墹0),下流水位不影响上游水位,称为自在堰流;若下流水位较高(墹0),下流水位影响上游水位,称为覆没堰流。

  堰流流量公式为

  02/2ɡ;

  m为堰流流量系数,与堰的进口尺寸和δ/H相关,一般别离按薄壁堰、适用断面堰和宽顶堰通过尝试求得经验公式或数据;

  m0为计及趋近流速水头v02/2ɡ的流量系数;

  ε为侧收缩系数,与引沟渠及堰的尺寸相关,亦由尝试求得,当无侧收缩时,ε=1;

  σ为覆没系数,一般别离按薄壁堰、适用断面堰和宽顶堰由尝试求出σ与墹/H0的关系,当为自在堰流时,σ=1;

  ɡ为重力加快度。

  薄壁堰 次要用作量测流量的设备,在距离堰壁上游三倍以上水头的处所测出水头H,可间接计较流量。堰口为矩形的无侧收缩自在薄壁堰的流量公式为

  堰口为直角三角形的流量公式为

  2.5A为流量系数,与堰底夹角相关合用范畴为

  ≥(3~4)

  适用断面堰

  次要作为蓄水挡水修建物的溢流坝和清水修建物的溢流设备,用处较广,形式多样。低溢流堰的堰身断面常为折线形;而用混凝土构筑的中、高溢流堰的堰身则做成适合水流环境的曲线形。流量系数

  ,按照堰顶剖面外形而采纳分歧值。沿用较广的克-奥曲线的高堰,流量系数

  =0.49。美国WES尺度剖面,其设想水头的流量系数

  =0.502。尝试流量计较也要考虑上游收缩和下流覆没前提。

  在工程中是很常见的,如小桥涵过水修建物,当闸门全开时的节制闸、分洪闸等均是。当满足墹=

  10.8

  0时为自在式宽顶堰。无侧收缩自在式宽顶堰的流量系数

  的经验函数关系,直角进口

  3时,

  =0.32;

  3时,

  =0.32+0.01。

  闻德荪,李兆年,黄正华

  .《工程液体力学》(水力学)

  :高档教育出书社

  ,2004年2月

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