明渠水流有哪三种流态.doc

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1、思考题6.1明渠水流有哪三种流态，是如何定义的，判别标准是什么？6.2急流、缓流、临界流各有哪些特点？6.3弗劳德数的物理意义是什么？为什么可以用它来判别明渠水流的流态？6.4什么叫断面比能？它与断面单位重量液体的总能量E有何区别？6.5何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？6.6若渠道断面形状，尺寸一定，只使得流量比原来的流量增大为(即)，试在同一图上绘出比能曲线，比较哪一个的临界水深大；如果只增大底坡，又怎样变化？6.7陡坡、缓坡、临界坡是怎样定义的？如何判别渠道坡度的陡缓？6.8缓坡渠道只能产生缓流，陡坡渠道只能产生急流，对吗？缓流或急流为均匀流时，只能分别在缓坡或陡坡上发生

2、，对吗？习题6.1一矩形断面渠道为3m,为4.8m3/s,为0.022,为0.0005。试求：(1)水流作均匀流时微波波速；(2)水流作均匀流时的弗劳德数；(3)从不同角度判别明渠水流流态。6.2一梯形断面渠道,为8m,为1,为0.014,为0.0015；当流量分别为=8m3/s,=16m3/s时。求：(1)用试算法计算流量为时临界水深；(2)用图解法计算流量为时临界水深；(3)流量为及时，判别明渠水流作均匀流的流态。6.3有一无压圆管，管径为4m，流量为15.3m3/s时，均匀流水深为3.25m。试求：(1)临界水深；(2)临界流速；(3)微波波速；(4)判别均匀流时流态。6.4

3、证明：当断面比能以及渠道断面形式、尺寸（,）一定时，最大流量相应的水深是临界水深。6.5一矩形渠道为5m,为0.015,为0.003；试计算该明渠在通过流量=10m3/s时的临界底坡，并判别渠道是缓坡或陡坡。6.6试分析并定性绘出图中三种底坡变化情况时，上下游渠道水面线的形式。已知上下游渠道断面形状、尺寸及粗糙系数均相同并为长直棱柱体明渠。6.7上、下游断面形状尺寸与粗糙系数均相同的直线渠道，上游为平底，下游为陡坡。在平底渠段设有平板闸门，已知闸孔开度e小于临界水深，闸门至底坡转折处的距离为L，试问当L的大小变化时，闸门下游渠中水面线可能会出现哪些形式？6.8如图所示三段底坡不等的

4、直线明渠，各段渠道断面形状、尺寸及粗糙系数均相同,上、下渠道可视为无限长，中间段渠道长度为，试分析当中段渠道长度变化时渠中水面线可能出现哪些形式？6.9有一梯形断面渠道，底宽为6m，边坡系数为2,底坡为0.0016，为0.025，当通过流量为10m3/s时，渠道末端水深为1.5m。计算并绘制水面曲线。6.10有一长直的棱柱体渠道，设有两平板闸门。当通过某一流量时渠中正常水深为、临界水深，各闸门的开度如图所示，试绘出各段渠道水面曲线的形式。6.11一矩形断面明渠，为8rn,为0.025,为0.00075，当通过流量为50m3/s时，已知渠末断面水深为5.5m,试问上游水深为4.2m的

5、断面距渠末断面的距离为多少？6.12在矩形平底渠道上,装有控制闸门，闸孔通过流量为12.7m3/s，收缩断面水深为0.5m，渠宽为3.5m,为0.012，平底渠道后面接一陡坡渠道，若要求坡度转折处水深为临界水深，试问收缩断面至坡度转折处之间的距离为多少？6.13平底矩形渠道后，紧接一直线收缩的变宽陡槽，断面仍为矩形，进口宽度与上游渠道相等,为8m，出口宽度为4rn，陡槽底坡为0.06,为0.016，槽长为100m。试绘出陡槽中通过设计流量40m3/s时的水面线。6.14如图所示矩形渠道设置一潜坎，试证明缓流通过潜坎时，水面要下降，而急流通过潜坎时，水面要上升（不计损失）。6.15试

6、定性分析下列流量和糙率一定的长直棱柱体渠道中可能产生的水面曲线形式。6.16在各段都长而直的棱住体渠道中，已知流量,糙率均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面曲线