2017年一级注册结构工程师《流体力学》知识点：明渠均匀流

2017年一级注册结构工程师《流体力学》知识点：明渠均匀流

　　明渠均匀流

　　1.明渠按底坡分类： 平坡i = 0明渠;顺坡(或正坡)i > 0明渠;逆坡(或负坡)i < 0明渠。

　　2.明渠均匀流：流线为平行直线的明渠水流，也就是具有自由表面的等深，等速流，明渠均匀流是明渠流动的最简单形式。

　　对明渠均匀流中取任意过水断面1-1,2-2列伯努利方程，

　　得△Z=hf

　　除以流程，即i=J。

　　表明明渠均匀流(考点24)形成的条件是位能沿程减少值等于沿程水头损失，而水流的动能不变。按这个条件明渠均匀流只能出现在底破不变，断面形状、尺寸、壁面粗糙系数都不变的顺坡(i>0)长直渠道中。在平坡、逆坡(i<0)渠道、非棱柱形渠道及天然河道中都不能形成均匀流。水力坡度i、水面坡度ip(压力坡度)、渠底坡度ib相等，即i=ip=ib

　　3.过水断面的几何要素

　　4.明渠均匀流的基本计算公式：

　　明渠流受力：重力、槽壁摩擦力

　　5.水力最佳断面

　　(1)水力最佳断面尺寸的确定

　　水力最佳断面：当渠道底坡、粗糙率及面积大小一定时，能够获得最大流速或通过最大流量时的断面形式。

　　梯形过水断面渠道的水力最佳断面：

　　渠底宽-b，水深-h，边坡系数-m

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