理论教育 水力学中的弗劳德数Fr的物理意义

水力学中的弗劳德数Fr的物理意义

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:7.4 弗劳德数Fr有什么物理意义?

水力学中的弗劳德数Fr的物理意义

7.1 今欲将产生均匀流的渠道中的流速减小,以减小冲刷,但是,流量仍然保持不变,试问:有几种可能的方法可以达到此目的?

7.2 有两条梯形断面长渠道,已知流量Q1=Q2,边坡系数m1=m2,但是下列参数不同:

(1)粗糙系数n1>n2,其他条件均相同。

(2)底宽b1>b2,其他条件均相同。

(3)底坡i1>i2,其他条件均相同。

试问:这两条渠道中的均匀流水深哪个大?哪个小?为什么?

7.3 有三条矩形断面的长渠道,其过水断面面积A,粗糙系数n及底坡i均相同,但是,底宽b和均匀水深h0不同,已知:b1=4m ,h01=1m:b2=2m,h02=2m;b3=2.83m,h03=1.41m。试问:哪条渠道的流量最大? 哪两条渠道的流量相等? 为什么?

7.4 (1)弗劳德数Fr有什么物理意义? 怎样应用它判别水流的型态 (缓流或急流)?

7.5 试分析:

(1)在粗糙系数n沿程不变的棱柱形的宽矩形断面渠道中,当底坡i一定时,临界底坡icr随流量怎样变化?

(2)如果原来为缓流均匀流,当流量增加或减少时,能否变成急流均匀流?(www.daowen.com)

(3)如果原来为急流均匀流,当流量增加或减少时,能否变成缓流均匀流?

7.6 当跃前水深h′一定时,试分析:

(1)在考虑底坡影响情况下(i>0),跃后水深h″比不考虑时是大还是小?为什么?

(2)在考虑槽壁摩擦阻力影响的情况下,跃后水深h″比不考虑时是大还是小? 为什么?

(3)水平底坡扩散渠道中的水跃与不扩散相比,跃后水深h″是大还是小?为什么?

7.8 为什么只有在正底坡渠道上才能产生均匀流,而平底坡和反底坡则没有可能?

7.9 水力最佳断面有何特点?它是否一定是渠道设计中的最佳断面?为什么?

7.10 如果正底坡棱柱形明渠水流的Es沿程不变,那么水流是否为均匀流?如果Es沿程增加,那么水力坡度和底坡是否相同?

7.11 流量、渠道断面形状尺寸一定时,随底坡的增大,正常水深和临界水深分别如何变化?

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