宽顶堰流流量计算举例.ppt

宽顶堰流水力分析与计算 案例讲解： 为淹没出流 查表得σs＝0.96 1.水流现象分析：堰流 2.流量公式 3.流量系数m确定 m=0.505 5.淹没系数确定、流量计算 4.侧收缩系数ε确定 ε=0.981 hs/H0=0.852 ——近似计算流量 ——迭代一次计算流量 ——迭代二次计算流量 Q=39.66m3/s 小结、布置任务 小结： 1. 由水流现象分析确定计算公式 2. 根据流量公式，借助表、经验公式能确定流量系数m、侧收缩系数ε和淹没系数σs。 3. 迭代试算思路：先近似 H0≈H，计算hs/ H0 ，查表确定σs，求流量，然后再计算v0、hs/ H0 ，再确定σs，再计算流量，直到前后两次计算流量相等（近）。 小结、布置任务 布置任务： 如题图6-1所示，一灌溉进水闸为3孔，每孔净宽b=10m；闸墩头部为半圆形，闸墩厚度d=3m；边墩头部为圆弧形，边墩计算厚度△=2m；闸前行近流速v0=0.5m/s；其它数据如图示。试确定下游水位不同时的过流量： （1）下游水位为17.75m；（2）下游水位为16.70m 。 参考答案：m=0.367,ε=0.978 （1）为淹没出流，Q≈414.8m3/s （2）为自由出流，Q≈ 702.9m3/s 主持单位: 广东水利电力职业技术学院 黄河水利职业技术学院 参建单位: 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学院 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 水力分析与计算 宽顶堰流水力分析与计算举例 主 讲 人： 王勤香 黄河水利职业技术学院 2014.10 薄壁堰流：在重力作用下，形成水舌泄流。 堰流分类 实用堰流：主要在重力作用下泄流，水面形成单一降落曲线。 宽顶堰流：在重力作用和堰顶托作用下泄流，水面不再是单一降落曲线。 实用堰流 薄壁堰流 宽顶堰流 δ H 宽顶堰流水力分析与计算 1.水流现象分析 2.过流能力计算 任务： 案例： 有一带底坎圆角进口的宽顶堰上有三孔进水闸，如图所示。已知当闸门全开时，上游水深3.1m,下游水深2.63m,上游堰高0.6m，下游堰高0.5m，闸孔宽 2m，边墩及中墩头部均为半圆形，墩厚1.2m，渠道宽B0=9.6m。试求过堰流量 。 宽顶堰流水力分析与计算 案例分析： 1.水流现象分析： 闸孔出流 堰流 2.流量公式确定 式中 B —堰顶过水净宽； H0—包括流速水头在内的堰前总水头， ； m—堰的流量系数； σs—考虑下游水位对泄流影响的系数，称淹没系数，σs ≤ 1； ε —侧收缩系数，ε≤1。 堰流 相对开启高度 e/H H e 宽顶堰流水力分析与计算 案例分析： 1.水流现象分析 闸门全开，水面无约束为堰流 ，且为宽顶堰流。 2.流量公式确定 3.流量系数m确定 4.侧收缩系数ε确定 5.淹没系数σs确定 6.流量计算 宽顶堰流水力分析与计算 案例分析： 1.水流现象分析 闸门全开，水面无约束为堰流 ，且为宽顶堰流。 2.流量公式确定 3.流量系数m确定 根据宽顶堰的进口形式， 由经验公式或查表确定 宽顶堰流水力分析与计算 流量系数m确定： 对进口为直角的宽顶堰[图（a）] 对进口为圆角的宽顶堰[图（b）] 宽顶堰流水力分析与计算 案例分析： 1.水流现象分析 闸门全开，水面无约束为堰流 。 2.流量公式确定 3.流量系数m确定 4.侧收缩系数ε确定 单孔时按经验公式计算，多孔时根据单孔的经验公式分别计算边孔、中孔收缩系数，然后加权平均计算侧收缩系数。 宽顶堰流水力分析与计算 侧收缩系数ε确定： B0—上游引水渠宽度； α0—反映墩头形状对侧收缩影响的系数；墩头为矩 形 α0 =0.19；墩头为圆弧形， α0 =0.1 。 ε’、ε”分别为中孔、边孔侧收缩系数，利用单孔侧收缩系数公式分别求出后再