理论教育 淹没出流及其影响-水力学研究成果

淹没出流及其影响-水力学研究成果

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:若管路出口淹没在水面以下则称为淹没出流。令图6.2.2则式 表明短管水流在淹没出流情况下,管路的全部水头都消耗于沿程水头损失及局部水头损失。式中的水头损失为:将hw1-2代入式可得:管中流速为:管中流量为:令则式中 μc——管路的流量系数;A——管路断面面积;H0——包括行近流速水头在内的总水头。其他条件相同时,流量系数μc 实际上也是相等的。

淹没出流及其影响-水力学研究成果

若管路出口淹没在水面以下则称为淹没出流。如图6.2.2所示。取下游水池水面为基准面,列1-1断面和2-2断面的能量方程,则

式中 H——上下游水位差。

若下游水池中的流速v2比管中流速小得多,则流速水头a2/2g可忽略。令

图6.2.2

式 (6.2.5)表明短管水流在淹没出流情况下,管路的全部水头都消耗于沿程水头损失及局部水头损失。式中的水头损失为:

将hw1-2代入式(6.2.5)可得:

管中流速为:

(www.daowen.com)

管中流量为:

式中 μc——管路的流量系数;

A——管路断面面积;

H0——包括行近流速水头在内的总水头。

式 (6.2.7)为短管淹没出流流量计算公式。

若忽略行近流速水头a0v20/2g,则式(6.2.7)可写作:

由式(6.2.4)和式(6.2.8)可以看出,短管在自由出流和淹没出流的情况下,流量计算公式的形式是完全相同的。流量系数计算公式虽然形式上不同,但是,若管路其他参数及布置完全相同,则流量系数的数值也是相等的。因为在淹没出流时,μc 的计算公式中的分母根号式下虽然比自由出流情况下少了一项1 (a≈1.0),但淹没出流的∑ζ项却比自由出流的∑ζ项多了一个出口局部水头损失系数ζ出,在淹没出流情况下,若下游水池较大,出口局部水头损失系数ζ出=1.0。其他条件相同时,流量系数μc 实际上也是相等的。只是两者的水头不同。自由出流时总水头是上游水面至管路出口断面中心的距离,淹没出流时总水头是上下游水位差。

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