明渠恒定非均匀流教学课件

明渠恒定非均匀流SteadyNon-UniformChannelFlow韩智明Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL人工渠道或天然河道中绝大多数是非均匀流明渠非均匀流的特点:流线不是相互平行的直线,同条流线上各点的流速(包括大小和方向)不同,明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此互不平行>在明渠非均匀水流中,若流线是接近于相互平行的直线或者说流线间夹角很小,流线的曲率半径很大,这种水流称为明渠非均匀渐变流。反之为明渠非均匀急变流。为了区别,将明渠均匀流的水深称为正常水深,以h表示。非均匀流的水深以h表示Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL本章研究1、主要内容:明渠非均匀渐变流的水流要素沿流程的变化规律2、讨论方法:研究明渠水深(或水位)沿流程的变化规律,即分析研究关于水面曲线的变化及其计算;研究意义:恰当地确定明渠边墙高度,以及回水淹没的范围等等Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL明渠水流的流态缓流:水流流速小,水势急流:水流流速大,水势平稳,遇到干扰,干扰的湍急,遇到干扰,干扰的影响既能向下游传播,又影响只能向下游传播,而能向上游传播不能向上游传播Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL1、明渠水流的三种流态Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL缓流:当明渠中水流受到干扰微波后,若干扰徽波既能顺水流方向朝下游传播,又能逆水流方向朝上游传播,造成在障碍物前长距离的水流壅起,这时渠中水流就称为缓流(如图)此时水流流速小于干扰微波的流速,即ν<vw,Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL急流:当明渠中水流受到干扰后,若干扰微波只能顺水流方向朝下游传播,不能逆水流方向朝上游传播,水流只在障碍物处壅起,这种明渠水流称为急流(如图)。此时水流流速大于干扰微波的流,y>vv。Evaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL临界流:当明渠中水流受到干扰微波后,若干扰微波向上游传播的速度为零,这正是急流与缓流这两种流动状态的分界,称为临界流。此时v=vEvaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL◆要判别流态,必须首先确定微波传播的相对波速对1-1和2-2断面建立连续方程和能量方程并联解之,得微波波速Microwavevelocity):临界流时断面平均流速恰好等于微波相对波速佛汝德数ghEvaluationonly.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL忽略能量损失GASE(1g(1任意断面时为h断面平均水深Evaluationonly.chAsposesl