《水力学》课程PPT教学课件（讲义）第八章 堰流及闸孔出流

水力学 第八章堰流及闸孔出流 前进

前进

主要内容 堰流与闸孔出流 堰流与闸孔出流的判别 堰流的分类 堰流的基本公式 薄壁堰流的水力计算 实用堰流的水力计算 宽顶堰流的水力计算 堰流水力计算实例 闸孔出流的基本公式 底坎为宽顶堰型的闸孔出流 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流 闸孔出流水力计算实例 结束

主要内容 堰流与闸孔出流 堰流与闸孔出流的判别 堰流的分类 堰流的基本公式 薄壁堰流的水力计算 实用堰流的水力计算 宽顶堰流的水力计算 堰流水力计算实例 闸孔出流的基本公式 底坎为宽顶堰型的闸孔出流 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流 结束 闸孔出流水力计算实例

既能挡水,又能过水的水工建筑物,称为堰。 今都是上游壅水,水 堰流堰流不受闸门控制流在重力作用下运动, 水面为一条光滑的将势能转化为动能的 曲线,而闸孔出流过程; 闸孔出流受闸门的控制水面都是急变流,能量 在闸门处不连续。损失主要是局部水头 损失。 返回

既能挡水，又能过水的水工建筑物，称为堰。 堰 流 闸孔出流 堰流不受闸门控制 水面为一条光滑的 曲线，而闸孔出流 受闸门的控制水面 在闸门处不连续。 ❖都是上游壅水，水 流在重力作用下运动， 将势能转化为动能的 过程； ❖都是急变流，能量 损失主要是局部水头 损失。 返回

堰、闸水流的判别 H H >075堰流 >0.65 ≤0.75闸孔出流H 0.65 返回

堰、闸水流的判别 H e H e 堰 流 0.75 闸孔出流 e H  0.75 e H  0.65 e H  0.65 e H  返回

堰流的分类 堰宽b 堰顶水头H 堰高P1 堰高P 堰顶厚度δ 堰顶厚度 堰顶厚度 堰的外形及厚度不同,其能量损失及过水能力也会不同 /H<0.67 薄壁堰流 曲线形 按6/分类0.67<8<2.5实用堰流1折线形 有坎 25<8/m<10宽顶堰流 无坎 前进

堰流的分类 堰的外形及厚度不同，其能量损失及过水能力也会不同 堰高P1 堰高P2 堰顶厚度δ δ 堰顶厚度 δ 堰顶厚度 堰宽b 堰顶水头H H H 按δ/H分类 δ/H<0.67 薄壁堰流 0.67<δ/H<2.5 实用堰流 2.5<δ/H<10 宽顶堰流 曲线形 折线形 有坎 无坎 前进

按下游水位是否对过堰自由堰流 水流有顶托阻水的影响 淹没堰流 无侧收缩堰流b=B 按有无侧向收缩- 有侧收缩堰流bB E 返回

按下游水位是否对过堰 水流有顶托阻水的影响 自由堰流 淹没堰流 按有无侧向收缩 无侧收缩堰流b=B 有侧收缩堰流b≠B 返回

堰流的基本公式 应用能量方程式可推得 Q=0b√28 过堰流量 淹侧流堰 没收量宽 系缩系 数系数 堰顶全水头 xg 数 ≤1E1≤1 计算过堰流量Q 水力计算类型{计算堰上水头H 设计堰宽b 返回

堰流的基本公式 应用能量方程式可推得 3 2 Q mb gH = s 1 0 2 过 堰 流 量 堰 宽 堰 顶 全 水 头 2 0 0 2 V H H g  = + H V0 流 量 系 数 侧 收 缩 系 数 淹 没 系 数 1 1  1  s  水力计算类型 计算过堰流量Q 计算堰上水头H 设计堰宽b 返回

薄壁堰流的水力计算 薄壁堰流具有稳定的水头和流量的关系,常作为 水力模型或野外测量中一种有效的量水工具。 令当矩形薄壁堰无侧收缩,自由心三角形薄壁堰适用于小流量的 出流时,水流最为稳定,测量精量测 度也较高; 堰上水头不宜过小(应大于 ◆直角三角形薄壁堰的计算公式 2.5m) 可简化为 水舌下面的空间通气良好; 返回

薄壁堰流的水力计算 薄壁堰流具有稳定的水头和流量的关系，常作为 水力模型或野外测量中一种有效的量水工具。 ❖当矩形薄壁堰无侧收缩，自由 出流时，水流最为稳定，测量精 度也较高； ❖堰上水头不宜过小（应大于 2.5m）； ❖水舌下面的空间通气良好； H ❖三角形薄壁堰适用于小流量的 量测； ❖直角三角形薄壁堰的计算公式 可简化为 5 2 Q C H = 0 返回

实用堰流的水力计算 剖面形状设计 克里格——奥菲采洛夫剖面 WES剖面 渥奇剖面 H 前进

实用堰流的水力计算 剖面形状设计 克里格——奥菲采洛夫剖面 WES剖面 渥奇剖面 Hd 前进

实用堰系数确定 Q=a,Emb√28H WES堰m=0.502;克—奥堰m=049; E1=1-2[K2+(n-1)K]-0 nb 0.15 淹没条件: 2 返回

淹没条件： 0 2 0 0.15 2 s h H P H   实用堰系数确定 WES堰 md=0.502； 克—奥堰 md=0.49； 0 1 1 2[ ( 1) ] a P H K n K nb  = − + −  H hs ht 3 2 Q mb gH = s 1 0 2 返回