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底流式消能池水力计算
底流式消能防冲水力计算 试算消力池深度S v 流速头 消力池宽度 流量 单宽流量q 上下游高程差 上游水深 以下游河床为基准上游总水头E0 低堰流速系数φ 临界水深hk E0/hk hc0/hk 收缩水深hc0 跃后水深hc0'' 下游水深ht σ0 估算池深S0 E01 E01/hk 查表4-2-3的hc1''/hk hc1'' z S 池长计算 查图4-2-3hc/hk hc Frc 自由水跃跃长Lj Lk=(0.7~0.8)*Lj
计算例题 8.920 4.060 1.800 24.300 13.500 16.000 1.500 21.560 0.950 2.649 8.138 0.268 0.710 6.891 1.400 1.050 1.000 22.560 8.515 2.700 7.153 5.092 1.019 0.260 0.689 7.543 42.817 29.972 34.254
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底流式消能池水力计算_建筑/土木_工程科技_专业资料。底流式消能防冲水力计算 判断是否要建消力池 流量Q 单宽流量q 上游总水头E0 低堰流速系数φ 高坝流速系...底流式消能池水力计算_电力/水利_工程科技_专业资料 暂无评价0人阅读0次下载举报文档 底流式消能池水力计算_电力/水利_工程科技_专业资料。底流式消能防...底流式消能池水力计算_电力/水利_工程科技_专业资料。底流式消能池水力计算底流式消能防冲水力计算 试算消力池深度S v 流速头 消力池宽度 流量 单宽流量q ...底流式消能池水力计算_电力/水利_工程科技_专业资料。底流式 消能 水力计算底流式消能防冲水力计算 试算消力池深度S v 流速头 消力池宽度 流量 单宽流量q...底流式消能池水力计算_建筑/土木_工程科技_专业资料。底流式消能防冲水力计算 试算消力池深度S v 流速头 消力池宽度 流量 单宽流量q 上下游高程差 上游...底流式消能水力计算用表_电力/水利_工程科技_专业资料。底流式消能水力计算表底流式消能防冲水力计算 Q= 已知数据 E0= 20 b= 26 q= 2 10 ht= 3 一般...水工计算水工计算隐藏&& 底流式消能防冲水力计算 试算消力池深度S v 流速头 消力池宽度 流量 单宽流量q 上下游高程差 上游水深 以下游河床为基准上游总水...底流式消能池水力计算 1页 免费搜你所想,读你所爱 拒绝盗版,营造绿色文库
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明渠恒定均匀流
1、明渠水流与管流有何不同？
2、明渠水流的特点？明渠均匀流的特点？
3、明渠均匀流的力学本质及产生条件？
4、底坡是如何定义的？
5、简述明渠按底坡及按横断面形状尺寸变化情况的分类。
6、试用能量方程证明明渠均匀流水力计算公式。
7、从能量观点说明明渠均匀流的特点？
8、粗糙系数的选择对渠道设计有何重要性？
9、何谓水力最佳断面？试推导梯形水力最佳断面应该满足的条件？
10、水力最佳断面是否是工程最经济的断面？实际工程中如何选用？
11、何谓允许流速？允许流速与哪些因素有关？
12、明渠均匀流水力计算类型有那几类？
13、正常水深（或底宽）的求解方法有那几种？
14、对流量变化较大的渠道，通常选用何种断面形式？其水力计算方法有何特点？
15、糙率沿湿周有变的非均质渠道的水力计算如何进行？
明渠非均匀流
1、明渠非均匀流的特点？
2、研究明渠非均匀流有何工程实际意义？
3、缓流和急流的概念？缓流和急流在现象上有何区别？
4、缓流、急流、临界流的干扰波传播图形各有何特点？
5、明渠水流流态的判别方法有哪些？
6、断面比能的概念？断面比能与断面单位总能量之间有何区别与联系？它们两者的沿程变化规律是否相同？
7、何谓比能曲线？比能曲线有何特点？
8、试证明在流量、断面形状尺寸一定的条件，最小断面比能对应的水深为临界水深。
9、试证明在断面比能、断面形状尺寸一定的条件，最大流量对应的水深为临界水深。
10、临界水深的定义及其计算？
11、临界底坡的定义及其计算？
12、正常水深、临界水深、临界底坡分别与哪些影响因素有关？
13、缓坡、陡坡、临界坡是如何划分的？有何实际意义？
14、佛汝得数的运动学意义、力学意义、物理意义分别是什么？
15、缓流、急流、临界流是否只能发生在缓坡、陡坡、临界坡上？为什么？
16、均匀流条件下，断面比能沿程如何变化？非均匀流条件下，断面比能沿程又如何变化？
17、平坡条件下，断面比能一定沿程减小，对吗？试解释之。
18、简述明渠恒定非均匀渐变流基本微分方程、水位沿程变化的微分方程、水深沿程变化的微分方程、断面比能沿程变化的微分方程的推导过程，并说明各方程的应用。
19、如何利用水深沿程变化的微分方程进行水面曲线的定性分析？分析过程中应该注意抓住哪两点？
20、棱柱体明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的共同变化规律有哪些？
21、不同流态之间衔接过渡时，水流现象有何特点？
22、水面曲线的命名规则？
23、水面曲线定性分析的步骤？
24、分段求和法计算水面曲线时应注意哪些问题？
25、水面曲线计算的类型有那两类？
26、简述分段求和法的基本内容？
27、弯道水流有何特点？工程实际中有何应用？
1、分析水跃产生的原因。
2、水跃现象有何特点？
3、棱柱体水平明渠水跃共轭方程的推导。
4、共轭水深的计算方法有那几种？
5、水跃函数曲线有何特点？
6、简述水跃能量损失的机理？
7、水跃的消能效率如何计算？
8、按跃前断面的佛汝得数对水跃如何分类？各有何特点？
9、跃前断面与跃后断面的动能修正系数有何不同？
10、水跃长度的计算公式有何特点？
堰流及闸孔出流
1、堰流和闸孔出流有何异同点？
2、堰流和闸孔出流是如何划分的？
3、堰流的类型及其各自的特点？
4、堰流基本公式的推导？侧收缩与淹没对堰流的影响在堰流计算公式中如何体现？
5、曲线型实用堰剖面有那几部分构成？其中对水流特性影响最大的是那一部分？
6、WES堰与克――奥堰分别是如何得到的？
7、曲线堰剖面的设计水头是如何确定的？
8、真空剖面堰与非真空剖面堰的概念？
9、试解释为什么H?Hd时，m?md、H?Hd时，m?mdH?Hd时，m?md？
10、WES型高堰的设计流量系数等于多少？其值是否随堰高与堰上水头的大小而发生变化？低堰的情况又如何呢？
11、低堰与高堰的水流特征有何不同？
12、宽顶堰流的水流特征？
13、分析宽顶堰流的淹没过程？
14、实用堰流与宽顶堰流的淹没判定条件是否相同？
15、试证明宽顶堰流的最大流量系数只有0.385？
16、无坎宽顶堰流是怎样形成的？其侧收缩的影响如何考虑？
17、平顶堰上闸孔出流的闸后水流衔接方式？衔接方式的不同对过流能力有何影响？
18、闸墩及边墩对闸孔出流的影响如何考虑？
19、试对堰流公式与闸孔出流公式进行分析比较？
泄水建筑物下游的水流衔接与消能
1、泄水建筑物下泄水流有何特点？为什么要采取工程措施消能？
2、提高消能效率的一般原则是什么？
3、泄水建筑物下游水流衔接与消能的基本形式有几种？其消能途径各是什么？各自的适用条件和优缺点？
4、泄水建筑物下游水力设计的主要任务是什么？
5、底流消能水力计算的主要任务是什么？
6、挑流消能水力计算的主要任务是什么？
7、泄水建筑物下游收缩水深的计算方法有几种？
8、随着泄水建筑物上游
共轭的跃后水深??hcE0值的增大，收缩水深hc值如何变化？与收缩水深hc相又如何变化？
9、泄水建筑物下游水跃衔接方式有几种？如何判断？
10、底流消能的水跃淹没系数是否越大越好？为什么？
11、挖深式及消力坎式消力池的设计步骤分别是什么？
12、消力池深度及消力坎高度的设计流量分别怎样确定？消力池长度的设计流量又如何确定？
13、挑流消能的冲刷坑深度与哪些因素有关？
14、挑流消能对挑坎高程、反弧半径及挑角有何要求？为什么？
15、消力戽消能有何特点？
有压管道非恒定流
1、何谓水击现象？产生水击现象的物理本质是什么？试举出工程实际中产生水击现象的例子。
2、简述阀门突然关闭时有压管道中水击波传播的四个阶段？
3、水击波传播速度与哪些因素有关？
4、直接水击与间接水击的概念？它们之间有无本质区别？
5、影响水击压强升高值的因素有哪些？减小水击压强值的措施应从那几方面去考虑？
6、阀门突然关闭产生直接水击，那么，阀门逐渐关闭是否也可能产生直接水击？为什么？
7、求解水击问题的方法有那几种？
8、水击连锁方程的推导过程及其应用？
液体运动的流场理论
1、液体运动的流束理论和流场理论之间有何不同？
2、迹线的微分方程与流线的微分方程有何区别？在什么条件下流线与迹线相重合？
3、液体微团运动的基本形式有那几种？为什么会产生这几种不同形式的运动？它与刚体的运动有何区别？
4、有涡流与无涡流是如何定义的？它们和液体质点的运动轨迹是否为圆有无关系？
5、连续性微分方程的推导。
恒定平面势流
1、为什么无旋运动必为有势流动？流速势函数与流速之间有何关系？
2、何谓势流？如何判别？
3、有旋运动不存在流速势函数，那是否存在流函数呢？为什么？
4、流函数有何性质？它存在的充要条件是什么？
5、平面势流的求解方法有那几种？
6、平面势流中，流函数与势函数之间有何关系？
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利用三维VOF模型模拟消能池的淹没水跃
利用三维ＶＯＦ模型模拟消能池的淹没水跃
杜娟　　同济大学交通运输工程学院道路与铁道工程系　　２０１８０４
水一般作为不可压缩流体，其容积比率满足的连续性方程来表示：
　　　　（１．２）
式中：ｔ为时间，ｖｉ和ｘｉ分别为速度分量和坐标分量。
考虑到急流槽内的水流大多以处于急流状态，且模拟计算关心的是水面线的变化，因此采用几何重建（Ｇｅｏ－Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）方法计算ＶＯＦ模型中的面通量，采用分段性的方法表示流体间的分界面。
２．控制方程
采用标准　湍流模型来封闭时均雷诺方程，主要由湍流动能（ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ　ｋｉｎｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙ）　和耗散率（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ）　两个方程构成，其基本控制方程如下：
连续方程：动量方程：
　　　　（２．２）
　　　　（２．３）
　　　　（２．４）
式中：ρ和μ分别为容积比率加权平均的密度和分子粘性系数；ｐ为修正的压力；σｋ和σε分别为ｋ和ε的湍流普朗特数，σｋ＝１．０、σε＝１．３；Ｃ１ε和Ｃ２ε为ε方程常数，Ｃ１ε＝１．４４、Ｃ２ε＝１．９２；μｔ为湍流粘性系数，可由湍流动能ｋ和湍流动耗散率ε求出，如式（２．５）；Ｇ为平均速度梯度引起的湍流动能产生项，可由式（２．６）计算。
　　　　（２．５）
　　　　（２．６）
式（２．５）中：Ｃμ为经验常数，Ｃμ＝０．０９。
　　　　（２．１）
毁，引起急流槽整体滑动，或冲蚀内外路基坡体，甚至大规模坍塌。因此，急流槽作作为陡坡段的引水设施，需根据下游的排水方式选择设置消能设施，消除水的多余动能，保证路基和附属结构物的安全稳定。
当急流槽与沟渠（坡角边坡、路旁排水沟）相连时，可采用消能池方式消能，其中包括降低护坦高程形成的消能池，见图１。
本文利用Ｆｌｕｅｎｔ软件中的ＶＯＦ模型来模拟水流流入急流槽消能池形成水跃的消能过程，观察水跃及水面变化，根据湍动能和湍动能耗散率分析其消能机理。
１．ＶＯＦ方法处理自由表面
水气两相流的自由表面处理采用ＶＯＦ（ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｆｌｕｉｄ）模型。模型对每一项引入体积分数变量，通过求解每一控制单元体积分数值（ｔｈｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆｔｈｅ　ｐｈａｓｅ）确定相同界面。设α１表示水的容积比率，则其的容积比率α２可表示为：
α２＝１－α１　　　　（１．１）
在一个单元中，水的容积比率会有三种情况，即α１＝０，１或介于０和１之间，分别与控制单元内充满气、充满水和包含水气界面的三种情况相适应。在每个单元中，水和气的容积比率之和为１。
在公路排水系统中的急流槽是指设在路堤或路堑坡面上的竖向排水沟（吊沟）。由于急流槽纵坡大、水流湍急，出水口冲刷力大，可能造成出口铺砌段损
３．边界条件
水入口为速度入口；空气入口为压力入口，出口为压力出口，工作压力为１０１３２５Ｐａ，相对压力为０；急流槽多为浆砌石或干砌石材料，所以在湍流流动模拟中
图１　　降低护坦高程形成的消能池示意图
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