寬頂堰流流量計(jì)算舉例PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1寬頂堰流流量計(jì)算舉例寬頂堰流流量計(jì)算舉例第1頁(yè)/共20頁(yè)薄壁堰流：在重力作用下，形成水舌泄流。堰流分類 實(shí)用堰流：主要在重力作用下泄流，水面形成單一降落曲線。寬頂堰流：在重力作用和堰頂托作用下泄流，水面不再是單一降落曲線。實(shí)用堰流0.67/2.5H薄壁堰流/0.67H寬頂堰流2.5/10HH第2頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算1.水流現(xiàn)象分析2.過流能力計(jì)算任務(wù)：案例： 有一帶底坎圓角進(jìn)口的寬頂堰上有三孔進(jìn)水閘，如圖所示。已知當(dāng)閘門全開時(shí)，上游水深3.1m,下游水深2.63m,上游堰高0.6m，下游堰高0.5m，閘孔寬 2m，邊墩及中墩頭部均為半圓形，墩厚1.2m，渠道寬B0=9.6

2、m。試求過堰流量 。第3頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析：閘孔出流堰流2.流量公式確定 3/202sQmB gH式中 B 堰頂過水凈寬； H0包括流速水頭在內(nèi)的堰前總水頭， ； m堰的流量系數(shù)； s考慮下游水位對(duì)泄流影響的系數(shù)，稱淹沒系數(shù)，s 1； 側(cè)收縮系數(shù)，1。堰流200/2HHvg相對(duì)開啟高度 e/HHe第4頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析 閘門全開，水面無約束為堰流 ，且為寬頂堰流。 2.流量公式確定 3/202sQmB gH3.流量系數(shù)m確定 4.側(cè)收縮系數(shù)確定 5.淹沒系數(shù)s確定 6.流量計(jì)算 第5頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析

3、與計(jì)算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析 閘門全開，水面無約束為堰流 ，且為寬頂堰流。 2.流量公式確定 3/202sQmB gH3.流量系數(shù)m確定 根據(jù)寬頂堰的進(jìn)口形式，由經(jīng)驗(yàn)公式或查表確定第6頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算流量系數(shù)m確定：對(duì)進(jìn)口為直角的寬頂堰圖（a） HPHPm1175. 046. 0301. 032. 0對(duì)進(jìn)口為圓角的寬頂堰圖（b）HPHPm115 . 12 . 1301. 036. 0第7頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析 閘門全開，水面無約束為堰流 。 2.流量公式確定 3/202sQmB gH3.流量系數(shù)m確定 4.側(cè)收縮系數(shù)確定 單孔時(shí)按經(jīng)驗(yàn)

4、公式計(jì)算，多孔時(shí)根據(jù)單孔的經(jīng)驗(yàn)公式分別計(jì)算邊孔、中孔收縮系數(shù)，然后加權(quán)平均計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)。第8頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)確定：040013110.2abbBBPH 單孔122nn多孔 B0上游引水渠寬度； 0反映墩頭形狀對(duì)側(cè)收縮影響的系數(shù)；墩頭為矩 形 0 =0.19；墩頭為圓弧形， 0 =0.1 。 、”分別為中孔、邊孔側(cè)收縮系數(shù)，利用單孔側(cè)收縮系數(shù)公式分別求出后再加權(quán)平均求值。 在計(jì)算中孔側(cè)收縮系數(shù)時(shí)，B0=b+d，d為閘墩厚度；計(jì)算邊孔側(cè)收縮系數(shù)時(shí),B0=b+， 為邊墩邊緣與堰上游同側(cè)水邊線間的距離。第9頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析 閘門

5、全開，水面無約束為堰流 。 2.流量公式確定 3/202sQmB gH3.流量系數(shù)m確定 4.側(cè)收縮系數(shù)確定 5.淹沒系數(shù)s確定 (1)淹沒條件 (2)淹沒系數(shù)確定 淹沒系數(shù)與hs/H0有關(guān)，查表求得。第10頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算淹沒系數(shù)s確定： (1)淹沒條件 (2)淹沒系數(shù)s確定 淹沒系數(shù)與hs/H0有關(guān)，查表求得。00.8shH0.800.810.820.83s1.000.9950.9900.980Hhs0.840.850.860.87s0.970.960.950.930Hhs第11頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例講解：1.水流現(xiàn)象分析 閘門全開，水面無約束為寬頂堰流

6、。 2.流量公式確定 3/202sQmB gHB=nb H=H1-P1 有一帶底坎圓角進(jìn)口的寬頂堰上有三孔進(jìn)水閘，如圖所示。已知當(dāng)閘門全開時(shí)，上游水深3.1m,下游水深2.63m,上游堰高0.6m，下游堰高0.5m，閘孔寬 2m，邊墩及中墩頭部均為半圓形，墩厚1.2m，渠道寬B0=9.6m。試求過堰流量 。行近流速v0未知，三個(gè)系數(shù)要確定2002vHHg第12頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算3.流量系數(shù)m確定 378. 05 . 26 . 05 . 12 . 15 . 26 . 0301. 036. 05 . 12 . 1301. 036. 011HPHPmH=H1-P1=2.5m第13頁(yè)/

7、共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例講解：1.水流現(xiàn)象分析 2.流量公式確定 3.流量系數(shù)m確定 m=0.378 4.側(cè)收縮系數(shù)確定 000440011334311110.20.20.122110.9722.62.60.60.22.5B baabbbbBBbPPbHH 邊 墩 頭 部 為 圓 形 ，00440011334311110.20.20.1022110.9563.23.20.60.22.5aabbbbBBb dPPb dHH 967. 0972. 02956. 02331221 nn分別計(jì)算邊孔、中孔收縮系數(shù)，分別計(jì)算邊孔、中孔收縮系數(shù)，然后然后加權(quán)加權(quán)平均計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)。平均計(jì)算側(cè)收縮

8、系數(shù)。040013110.2abbBBPH 第14頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例講解：1.水流現(xiàn)象分析：堰流 2.流量公式3.流量系數(shù)m確定 m=0.505 5.淹沒系數(shù)s確定、流量計(jì)算 4.側(cè)收縮系數(shù)確定 =0.9673/202sQmB gH判別是否淹沒：與hs/H0有關(guān) mPhhts13. 25 . 063. 222002vHHgH=H1-P1=2.5m迭代試算判斷是否淹沒，確定淹沒系數(shù)及流量。迭代試算思路迭代試算思路：hs/H0=0.852直到前后兩次計(jì)算流量相等（近）第15頁(yè)/共20頁(yè)寬頂堰流水力分析與計(jì)算案例講解：323/20320.96 0.967 0.378 3 222.

9、536.87/SQmBgHgm s smBHQAQv/24. 176.2987.36010mgvHH58. 26 .1924. 15 . 222200,83. 058. 213. 20Hhs98. 0s323/20320.98 0.967 0.378 3 222.5839.46/sQmBgHgms 為淹沒出流 查表得s0.96smQmH/66.3959.230，再求由流量再求1.水流現(xiàn)象分析：堰流 2.流量公式 3.流量系數(shù)m確定 m=0.505 5.淹沒系數(shù)確定、流量計(jì)算 4.側(cè)收縮系數(shù)確定 =0.981hs/H0=0.852近似計(jì)算流量迭代一次計(jì)算流量迭代二次計(jì)算流量Q=39.66m3/s

10、第16頁(yè)/共20頁(yè)小結(jié)、布置任務(wù)小結(jié)： 1. 由水流現(xiàn)象分析確定計(jì)算公式 2. 根據(jù)流量公式，借助表、經(jīng)驗(yàn)公式能確定流量系數(shù)m、側(cè)收縮系數(shù)和淹沒系數(shù)s。3/202sQmB gH 3. 迭代試算思路：先近似 H0H，計(jì)算hs/ H0 ，查表確定s，求流量，然后再計(jì)算v0、hs/ H0 ，再確定s，再計(jì)算流量，直到前后兩次計(jì)算流量相等（近）。第17頁(yè)/共20頁(yè)小結(jié)、布置任務(wù)布置任務(wù)： 如題圖6-1所示，一灌溉進(jìn)水閘為3孔，每孔凈寬b=10m；閘墩頭部為半圓形，閘墩厚度d=3m；邊墩頭部為圓弧形，邊墩計(jì)算厚度=2m；閘前行近流速v0=0.5m/s；其它數(shù)據(jù)如圖示。試確定下游水位不同時(shí)的過流量：（1）下游水位為1