运动要素随流程无急剧变化的明槽恒定非均匀流。这种水流的流线虽不平行,但夹角很小;流线虽有弯曲,但曲率很小,过水断面上的压强分布可近似地看作与静水压强分布规律相同。明槽恒定渐变流的微分方程是: 明槽恒定渐变流 式中 dZb是相距ds的两个断面的槽底高程增量;dh是水深的增量;θ是槽底线与水平线的夹角;是流速水头的增量;dhf和dhj各是两个断面之间的沿程水头损失和局部水头损失。如图所示。
运动要素随流程无急剧变化的明槽恒定非均匀流。这种水流的流线虽不平行,但夹角很小;流线虽有弯曲,但曲率很小,过水断面上的压强分布可近似地看作与静水压强分布规律相同。
明槽恒定渐变流的微分方程是:
明槽恒定渐变流
式中 dZb是相距ds的两个断面的槽底高程增量;dh是水深的增量;θ是槽底线与水平线的夹角;是流速水头的增量;dhf和dhj各是两个断面之间的沿程水头损失和局部水头损失。如图所示。
明槽恒定渐变流
明槽恒定渐变流的计算常用分段法。即沿流程划分流段,在每一流段上把微分方程改写为差分形式,把均匀流的沿程水头损失规律近似用于渐变流。如以下标u和d各代表图所示上、下游断面的水力要素,对于天然河流,水面高程z=zb+hcosθ,则基本方程为:
明槽恒定渐变流
式中 K是流量模数;ζ是局部水头损失系数。对于人工渠槽,可以忽略局部水头损失。断面比能E=,槽底纵坡,水力坡度则基本方程可改写为:
Eu+iΔs=Ed+JfΔS
分段法是从已知的控制断面出发,逐段推算未知断面。
对于棱柱形渠槽,基本方程为,在不同底坡上,根据控制水深的不同,可有12种水面线。
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