明渠非均匀流
流速、水深等水力要素沿流程发生变化的明渠水流
明渠非均匀流是指流速、水深等水力要素沿流程发生变化的明渠水流,是明渠中最常见的流动状态。水流断面沿程改变、河集中修建了建筑物、沿程有流量汇入或分出,沿程底坡发生变化,都可使水流发生非均匀流动。
简介
明渠非均匀流是指流速、水深等水力要素沿流程发生变化的明渠水流,是明渠中最常见的流动状态。
形成原因
水流断面沿程改变、河集中修建了建筑物、沿程有流量汇入或分出,沿程底坡发生变化,都可使水流发生非均匀流动。
分类
非均匀流根据流线弯曲程度又分为渐变流与急变流。
当流线的曲率或流线之间的夹角很小,流线可近似地看成平行的直线时,即为渐变流(参见明渠非均匀渐变流)。渐变流过水断面上的动水压强服从静水压强分布规律。这是水力学的一个重要概念。反之,当流线弯曲显著而具有较大的曲率,因而过水断面上的动水压强不符合静水压强分布规律时,即为急变流,这时,在较短的渠段中水流的水面和流速分布都有急剧的变化。水跌、泄水建筑物的过流及下泄水流、下游水流的卫接等,都属于急变流。
问题
在非均匀流中,摩阻力所做的功可能大于或小于所有其他作用力所做的功。非均匀流问题在实用上很重要,要求解的问题较多。对非均匀渐变流,可由能量方程推导出一般形式的微分方程和不同条件下的计算公式。
研究现状
对急变流的研究不如渐变流成熟,在理论上尚无系统的分析方法。对于边界条件复杂的非均匀习流动,可以利用计算机和数值计算方法对基本微分方程求解。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 18:26
目录
概述
简介
形成原因
分类
参考资料