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水力分析與計(jì)算倒虹吸管水面銜接分析計(jì)算
主講人:王勤香黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014.10水力分析與計(jì)算倒虹吸管水面銜接分析計(jì)算倒虹吸水面落差計(jì)算課件倒虹吸水力分析與計(jì)算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計(jì)算內(nèi)容(1)選擇適宜的流速,確定管徑;(2)已知管徑、管道布設(shè),校核過(guò)流能力;(3)確定下游渠道水位和渠底高程(求水面總落差)?!鱶1△z2△z3倒虹吸水力分析與計(jì)算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計(jì)算案例:某水庫(kù)干渠工程與河流相交。由于洪水位過(guò)高,擬建倒虹吸管。其設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)如下:設(shè)計(jì)流量Q=7.17m3/s;倒虹吸進(jìn)口前設(shè)攔污柵,管段有兩彎段轉(zhuǎn)角,第一、第二彎段轉(zhuǎn)角均為30°急轉(zhuǎn)彎管;上下游渠道斷面相同,底寬b=2.4m,邊坡系數(shù)m=1.5,糙率n=0.025,設(shè)計(jì)流量時(shí)水深h0=2.1m,進(jìn)口漸變段末端底寬為4.5m,擬設(shè)計(jì)雙排管,管徑1.7m,上游渠道進(jìn)口處高程▽1=13.97m,試確定倒虹吸下游渠道水位。倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例:某水庫(kù)干渠工程與河流相交。由于洪水位過(guò)高,案例分析:1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(1)倒虹吸進(jìn)口水面降落值Δz1v1、v2——分別為進(jìn)口漸變段首、末端斷面平均流速;ζ1——進(jìn)口漸變段局部水頭損失系數(shù),查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(1)倒虹吸進(jìn)口水面降落值Δz案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3ζ2——出口漸變段局部水頭損失系數(shù),查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5v3、v4——出口漸變段首、末端斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(2)倒虹吸出口水面上升值Δz案例分析:ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù),不包括管道出口處但包括管道進(jìn)口處;Ci、Ri、Li——分別為管身計(jì)算段水流的謝才系數(shù)、水力半徑和管長(zhǎng)。(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2A、Ai—管道出口斷面及計(jì)算管段斷面面積;
v2、
v——分別為進(jìn)口漸變段末端、管出口斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù),不包括管道出口案例計(jì)算:1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:2.水面落差△z計(jì)算典型斷面及平均流速斷面部位上游渠道進(jìn)口漸變段末端管身下游渠道過(guò)水?dāng)嗝婷娣eAi平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)4.5×2.1漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5(1)倒虹吸進(jìn)口水面降落值Δz1雙管過(guò)水面積倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:2.水面落差△z計(jì)算典型斷面及平均流速斷面上游進(jìn)口案例計(jì)算:(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5斷面部位上游渠道進(jìn)口漸變段末端管身下游渠道過(guò)水?dāng)嗝婷娣eAi平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)典型斷面及平均流速倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b)4/3sinα
ζ攔=1.83×(1.6/18)4/3sin80°=0.072攔污柵進(jìn)口閘門槽轉(zhuǎn)角倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分析計(jì)算▽z3=▽1+h0-Δz1-Δz2+Δz3=15.64m案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分小結(jié)、布置任務(wù)小結(jié):任務(wù):參考答案:H≈3.09m1.水面落差△z組成2.水面落差△z計(jì)算
3.局部損失系數(shù)理解、確定
一跨河倒虹吸管,正方形過(guò)水?dāng)嗝?,邊長(zhǎng)b=0.8m,倒虹吸管長(zhǎng)l=50m,兩個(gè)30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024,已知通過(guò)流量Q=2.7m3/s。若上下游的行近流速水頭忽略不計(jì),求上下游水位差H。
小結(jié)、布置任務(wù)小結(jié):任務(wù):參考答案:H≈3.09m1.水面主持單位:廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院參建單位: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(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院主持單位:廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院參建單位:水力分析與計(jì)算倒虹吸管水面銜接分析計(jì)算
主講人:王勤香黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014.10水力分析與計(jì)算倒虹吸管水面銜接分析計(jì)算倒虹吸水面落差計(jì)算課件倒虹吸水力分析與計(jì)算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計(jì)算內(nèi)容(1)選擇適宜的流速,確定管徑;(2)已知管徑、管道布設(shè),校核過(guò)流能力;(3)確定下游渠道水位和渠底高程(求水面總落差)?!鱶1△z2△z3倒虹吸水力分析與計(jì)算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計(jì)算案例:某水庫(kù)干渠工程與河流相交。由于洪水位過(guò)高,擬建倒虹吸管。其設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)如下:設(shè)計(jì)流量Q=7.17m3/s;倒虹吸進(jìn)口前設(shè)攔污柵,管段有兩彎段轉(zhuǎn)角,第一、第二彎段轉(zhuǎn)角均為30°急轉(zhuǎn)彎管;上下游渠道斷面相同,底寬b=2.4m,邊坡系數(shù)m=1.5,糙率n=0.025,設(shè)計(jì)流量時(shí)水深h0=2.1m,進(jìn)口漸變段末端底寬為4.5m,擬設(shè)計(jì)雙排管,管徑1.7m,上游渠道進(jìn)口處高程▽1=13.97m,試確定倒虹吸下游渠道水位。倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例:某水庫(kù)干渠工程與河流相交。由于洪水位過(guò)高,案例分析:1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(1)倒虹吸進(jìn)口水面降落值Δz1v1、v2——分別為進(jìn)口漸變段首、末端斷面平均流速;ζ1——進(jìn)口漸變段局部水頭損失系數(shù),查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(1)倒虹吸進(jìn)口水面降落值Δz案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3ζ2——出口漸變段局部水頭損失系數(shù),查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5v3、v4——出口漸變段首、末端斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:2.水面落差△z計(jì)算(2)倒虹吸出口水面上升值Δz案例分析:ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù),不包括管道出口處但包括管道進(jìn)口處;Ci、Ri、Li——分別為管身計(jì)算段水流的謝才系數(shù)、水力半徑和管長(zhǎng)。(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2A、Ai—管道出口斷面及計(jì)算管段斷面面積;
v2、
v——分別為進(jìn)口漸變段末端、管出口斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例分析:ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù),不包括管道出口案例計(jì)算:1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:2.水面落差△z計(jì)算典型斷面及平均流速斷面部位上游渠道進(jìn)口漸變段末端管身下游渠道過(guò)水?dāng)嗝婷娣eAi平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)4.5×2.1漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5(1)倒虹吸進(jìn)口水面降落值Δz1雙管過(guò)水面積倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:2.水面落差△z計(jì)算典型斷面及平均流速斷面上游進(jìn)口案例計(jì)算:(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5斷面部位上游渠道進(jìn)口漸變段末端管身下游渠道過(guò)水?dāng)嗝婷娣eAi平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)典型斷面及平均流速倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b)4/3sinα
ζ攔=1.83×(1.6/18)4/3sin80°=0.072攔污柵進(jìn)口閘門槽轉(zhuǎn)角倒虹吸水面銜接分析計(jì)算案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分析計(jì)算▽z3=▽1+h0-Δz1-Δz2+Δz3=15.64m案例計(jì)算:(3)倒虹吸進(jìn)出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分小結(jié)、布置任務(wù)小結(jié):任務(wù):參考答案:H≈3.09m1.水面落差△z組成2.水面落差△z計(jì)算
3.局部損失系數(shù)理解、確定
一跨河倒虹吸管,正方形過(guò)水?dāng)嗝妫呴L(zhǎng)b=0.8m,倒虹吸管長(zhǎng)l=50m,兩個(gè)30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024,已知通過(guò)流量Q=2.7m3/s。若上下游的行近流速水頭忽略不
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