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水力分析與計算能量方程計算舉例(一)

主講人:楊艷長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院2015.04一、恒定總流能量方程分析二、恒定總流能量方程計算內(nèi)容(一)(1)計算某斷面的勢能、動能、總機械能。(2)計算兩斷面間的水頭損失(能量損失)。例1:圖為水流經(jīng)溢流壩前后的水流縱斷面圖。設(shè)壩的溢流段較長,上下游每米寬的流量相等。當(dāng)壩頂水頭為1.5m時,上游斷面1-1的流速V1=0.8米/秒,壩址斷面2-2處的水深為0.42m,下游斷面3-3處的水深為2.2m。(1)分別求斷面1-1、斷面2-2、斷面3-3處單位重量水體的勢能、動能和總機械能。(2)求斷面1-1至斷面2-2的水頭損失和斷面2-2至斷面3-3的水頭損失案例分析:1、恒定總流的連續(xù)性方程:式中的V1與V2分別表示過水?dāng)嗝鍭1及A2的斷面平均流速。

2、勢能、動能、總機械能的計算總能量方程的物理含義:

總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的位能,簡稱單位位能(位置勢能或重力勢能)

總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的平均動能

總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的平均勢能,即位置勢能與壓強勢能之和

總流單位重量液體在始末兩斷面間沿程的平均能量損失,即機械能損失。

總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w的總機械能

總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的壓能(壓強勢能)單位勢能單位動能單位總機械能案例計算:(1)解:①列斷面1-1和斷面2-2連續(xù)性方程:式中的V1與V2分別表示過水?dāng)嗝鍭1及A2的斷面平均流速。②列斷面1-1和斷面3-3連續(xù)性方程:斷面1-1:③以河床底部為基準(zhǔn)面,計算點在自由表面上,取計算各斷面能量。單位勢能00110011單位動能單位總機械能22斷面2-2:單位勢能單位動能單位總機械能單位勢能單位動能單位總機械能斷面3-3:33(2)計算水頭損失參建單位:楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院

長江

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