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大连理工大学网络教育学院水力学辅导资料十二主题:第八章堰流与闸孔出流1-3 节学习时间:2014 年6月16日- 2014 年6月22日内容: 我们这周主要学习水力学的第八章的 1-3 节。希望通过下面的内容能使同学们加深对堰流与闸孔出流的特征、判别、基本公式及薄壁堰计算相关知识的理解。一、学习要求 ,掌握堰流与闸孔出流的判别; ; 。二、主要内容重要知识点: 堰流与闸孔出流判别;堰流的类型和堰流的基本公式;薄壁堰的特点和计算。第八章堰流与闸孔出流第一节概述(一)堰流与闸孔出流的特征当水流通过溢流堰时,过水断面被缩小,流速增加,水位降落,但水流表面不受闸门约束而保持连续的自由水面,这就是堰流现象。水力学中将这种从顶部溢流而水面不受约束的壅水建筑物称为堰,通过堰的水流称为堰流。当水流通过闸孔时,水流表面受到闸门下缘的约束,没有连续的自由水面, 过水断面积取决于闸门的开度,这就是闸孔出流现象。水力学中将控制水流的泄水建筑物称为闸,通过闸孔的水流称为闸孔出流。堰流与闸孔出流的共同特征:(常见判断题) ( 1)堰流和闸孔出流都是由于建筑物将水流的过水断面积缩小而形成。堰流多是因为侧向宽度被缩窄或底部被抬高,闸孔出流则因为闸门开度较小使水流受到约束。( 2)出流的过程都是势能变为动能。( 3)都是在局部区段内受控制而流线发生急剧弯曲的急变流,能量损失主要是局部水头损失,沿程水头损失不计。(二) 堰流与闸孔出流的判别标准(重要知识点,要求能准确判别各出流类型) 在同一建筑物上,既可以发生堰流也可以发生闸孔出流,它取决于闸门开度 e 与堰上水 H 的比值/ e H ,其判别标准为: (1)闸底板为宽顶堰时/ e H ?时,为闸孔出流; / e H ?时,为堰流。(2)闸底板为实用堰时/ e H ?时,为闸孔出流; / e H ?时,为堰流。第二节堰流的类型和堰流的基本公式(一)堰流的类型大连理工大学网络教育学院 (熟记各概念的具体意义) 堰上水头 H—距堰的上游( 3~4 )H处的堰顶水深; 堰顶厚度?—水流溢过堰顶的厚度(沿水流方向量取); 堰宽 B—水流溢过堰顶的宽度(沿垂直水流方向量取); 行近流速 0?—量取 H处的断面平均流速; 上游堰高 1P —堰顶至上游渠底的高度; 下游堰高 2P —堰顶至下游渠底的高度; 其他如引水槽的宽度 0B 、下游水深 t、上下游水位差 z等。 (重要知识点,掌握具体的判别关系式,常见选择、判断题) 常按堰顶水头和堰厚间的相对关系,将堰流分成不同的类型: (1) / H??时,为薄壁堰流; (2) / H?? ?时,为实用堰流; (3) / 10 H?? ?时,为宽顶堰流。当10H??时,堰顶水流沿程水头损失不能忽略,此时水流已是明渠水流了。根据堰下游水位是否影响过堰流量,堰流分为淹没堰流与自由堰流两种类型。根据堰宽 B 与引水槽宽 0B 是否相等,即溢流堰是否发生侧向收缩,把堰流分为无侧收缩堰流( 0