水力分析与计算 水力分析与计算 有坎宽顶堰的流量计算.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 有坎宽顶堰流的流量计算 * 主讲教师：张舒羽 水力分析与计算 浙江同济科技职业学院 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 过堰流量 堰顶过水净宽 堰顶全水头 流量系数 侧收缩系数 淹没系数 有坎宽顶堰流的流量计算 例：有一带底坎的宽顶堰上有三孔进水闸(如图)，已知当闸门全开时，上游水深H1=3.1m，下游水深ht=2.625m，上游坎高P1=0.6m，下游坎高P2=0.5m，闸孔净宽b=2m，边墩及闸墩头部均为半圆形，墩厚d=1.2m，堰坎进口为圆角，上游引水渠为矩形过水断面，渠道宽B0’=9.6m，试求过堰流量Q。 。 Δ B0’ 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： α为动能修正系数，一般取1。 v0=Q/A=Q/(H1B0’),因Q未知，所以v0未知。 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： B=3╳2=6m 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 进口为圆角P1/H<3 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 中孔侧收缩系数 边孔侧收缩系数 孔数 有坎宽顶堰流的流量计算 侧收缩系数公式： 位置 P1 （上游堰高） H （堰上水头） b （单孔净宽） 中孔 0.6m 2.5m 2m 边孔 0.6m 2.5m 2m 有坎宽顶堰流的流量计算 侧收缩系数公式： 位置 α0 中孔 闸墩头部半圆形，α0=0.10 边孔 边墩头部半圆形，α0=0.10 有坎宽顶堰流的流量计算 侧收缩系数公式： b:闸孔净宽 d:墩厚 Δ：边墩边缘与堰上游同侧渠道水边线间的距离。 Δ B0’ 有坎宽顶堰流的流量计算 侧收缩系数公式： 位置 B0 中孔 B0=b+d=2+1.2=3.2（m） 边孔 B0=b+2Δ=2+2╳0.6=3.2（m） 有坎宽顶堰流的流量计算 侧收缩系数公式： 位置 P1 H b α0 B0 侧收缩系数 中孔 0.6m 2.5m 2m 0.10 3.2m ε’=0.956 边孔 0.6m 2.5m 2m 0.10 3.2m ε“=0.956 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 淹没系数 hs/H0＜0.8，自由出流， σs=1 hs/H0≥0.8， 淹没出流，σs查表求得 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 1.00 0.995 0.990 0.98 0.97 0.96 0.95 0.93 0.90 0.87 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 ? 0.84 0.82 0.78 0.74 0.70 0.65 0.59 0.50 0.40 ? hs/H0 hs/H0 σs σs 宽顶堰淹没系数σs值 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 淹没系数 有坎宽顶堰流的流量计算 假定v0=0 H0 σs v0 Q v0=Q/A=Q/(H1B0’) hs/H0＜0.8， σs=1；hs/H0≥0.8, σs查表求得 与前一次流量相近 否 是 Q即为所求流量 有坎宽顶堰流的流量计算 hs/H0=2.125/2.5=0.85＞0.8， 为淹没出流，查表得σs=0.96 假定v0=0 第一次流量计算结果 有坎宽顶堰流的流量计算 hs/H0=2.125/2.577=0.825， 为淹没出流，查表得σs=0.985 v0=Q/A=Q/(H1B0’)=36.43/(3.1╳9.6)=1.225(m/s) 第二次流量计算结果 与前一次流量计算结果36.43m3/s，相差较大 有坎宽顶堰流的流量计算 hs/H0=2.125/2.588=0.821， 为淹没出流，查表得σs=0.989 v0=Q/A=Q/(H1B0’)=39.02/(3.1╳9.6)=1.311(m/s) 第三次流量计算结果 与前一次流量计算结果39.02m3/s接近，所以Q= 39.56m3/s。 有坎宽顶堰流的流量计算 例：有一带底坎的宽顶堰上有三孔进水闸(如图)，已知当闸门全开时，上游水深H1=3.1m，下游水深ht=2.625m，上游坎高P1=0.6m，下游坎高P2=0.5m，闸孔净宽b=2m，边墩及闸墩头部均为半圆形，墩厚d=1.2m，堰坎进口为圆角，上游引水渠为矩形过水断面，渠道宽B0’=9.6m，试求过堰流量Q。 。 例题回顾： 有坎宽顶堰流的流量计算 有坎宽顶堰流的流量计算公式： 过堰流量 堰顶过水净宽 堰顶全水