流体力学教学chapter9明渠流动要点解析.pdf

1  第九章 明渠流动 • 概述 第一节 明渠分类 第二节 明渠均匀流 第三节 无压圆管均匀流 第四节 明渠非均匀流若干基本概念 第五节 棱柱形明渠渐变流水面曲线的分析 第六节 明渠渐变流水面曲线的计算 • 本章小结 2 第九章 明渠流动（8学时） 本章学习要点： • 明渠均匀流。明渠均匀流的水力计算。水力最优断面。允 许流速。 • 明渠流动状态。微波流速。缓流、急流、临界流。断面单 位能量。临界水深。临界底坡。 • 水跃现象和水跌现象。 • 了解棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线。 3 概 述 明渠（Open Channel ）：是人工渠道、天然河道以及不满流管道统称为明渠。 明渠流（Open Channel Flow ）：具有露在大气中的自由液面的槽内液体 流动称为明渠流（明槽流）或无压流（Free Flow ）。 明渠流动的特点 1. 有自由液面，无压流（满管流则是有压流）。 2. 是重力流，管流则是压力流。 3. 坡度增大，则流速 ，水深。 4. 边界的突然变化将影响明渠流动的状态。 v1 闸门 v 无闸门 2 有闸门 压力流 无压流  第一节 明渠分类 4 1.按明渠的断面形状和尺寸是否变化分： 棱柱形渠道（Prismatic Channel ）A=f (h) 明渠 非棱柱形渠道（Non-Prismatic Channel ）A=f (h,s) 2. 明渠断面形状有： B B h h 1 h d m b b (a)矩形断面 （b）梯形断面 （c）圆形断面 （d）马蹄形断面 高水位 低水位 概述 （e ）复合断面 5 2、按底坡分 底坡i——渠道底部沿程单位长度的降低值。 z z i    sin   tg  l l v