水力学计算公式
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水力计算书水力学是研究液体流动规律、动力学和能量转换的学科,而水力计算是水力学研究的基础。
在水资源利用、水电站工程、城市供水、排水等领域,水力计算都发挥着重要的作用。
本文将从水力学基本公式、计算方法和应用实例等方面,探讨水力计算的相关内容。
1.水力学基本公式在水力计算中,最基础的是水力学的基本公式。
经典的水力学基本公式包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
其中,质量守恒方程描述了物质在流动过程中的守恒特性,即入口质量等于出口质量。
动量守恒方程描述了流体动量在流动过程中的守恒特性,即入口动量等于出口动量。
能量守恒方程描述了能量在流动过程中的守恒特性,即入口能量等于出口能量。
这些基本公式为水力计算提供了理论基础,也为数值模拟和实验验证提供了准确的标准。
2.水力计算方法在实际工程中,我们需要根据具体情况,采用不同的水力计算方法。
常用的水力计算方法有试算法、推导法、模拟法和实验法等。
试算法是根据已有的数值或经验关系,结合基本公式,进行计算预测。
推导法是根据基本公式,根据物理图像和数学模型推导解析解。
模拟法是通过计算机数值模拟,模拟真实的流动过程,得到结果。
实验法是通过实验室模型或原型进行实验,得到流体力学参数。
这些方法有各自的优缺点和适用范围,选择合适的方法,能够提高水力计算的准确度和可靠性。
3.应用实例水力计算广泛应用于水力工程和城市供水、排水等领域。
以水电站工程为例,水力计算是水轮机型式选择、水头、流量和发电量等的计算基础。
在多级水电站的设计中,需要进行水头和水量的分配和调整,保证水轮机在不同负荷下的最大效率和整个电站的最大效益。
在城市供水领域,水力计算可用于预测城市供水管网的水压和流量变化,指导供水压力的调节和管网的规划建设。
在城市排水领域,水力计算可用于评估城市排水系统的水流速度和压力,指导排水管网的建设和排水管理。
综上所述,水力计算是水力学研究和应用的重要部分。
水力学基本公式、计算方法和应用实例,为水力计算提供了理论依据和实践指导,促进了水力学理论的发展和水力工程的进步。
水力学常用计算公式水力学是研究液体流动的力学学科,其中包含了一系列常用的计算公式。
以下是一些水力学常用计算公式的介绍:1.流速计算:流速是流体通过一个截面的体积流量与该截面的面积之比。
常用的流速计算公式有:-海明公式:V=K*R^2/3*S^1/2,其中V表示流速,K为常数,R为液体通过管道、河道等的湿周长度,S为这段的坡度。
-曼宁公式:V=K*R^(2/3)*S^(1/2),其中V表示流速,K为摩擦系数,R为水流断面湿周和湿径的比值,S为水流的坡度。
2.流量计算:流量指的是单位时间内流经其中一截面的液体体积,常用的流量计算公式有:-面积乘以流速:Q=A*V,其中Q表示流量,A为液体流动截面的面积,V为流速。
-引伯定理:Q=Cd*A*dH^1/2,其中Q表示流量,Cd为管道或孔洞的流量系数,A为流动截面的面积,dH为压力差。
3.湿周计算:湿周是液体通过管道、河道等截面时湿润的周边长度,常用的湿周计算公式有:-圆形截面的湿周:P=π*D,其中P表示湿周,π为圆周率,D为圆的直径。
-矩形截面的湿周:P=2*(L+H),其中P表示湿周,L为矩形的长,H 为矩形的高。
-圆形管道的湿周:P=π*D,其中P表示湿周,π为圆周率,D为管道的直径。
4.重力控制流量计算:重力控制流量是指由重力作用下,液体流经管道、河道等截面时的流量。
-拉金方程:v=C*(2g*H)^1/2,其中v表示流速,C为拉金系数,g为重力加速度,H为压力头。
5.水头计算:水头是流体流动过程中的压力能。
常用的水头计算公式有:-静水头:H=h+P/ρg+V^2/2g,其中H表示总水头,h为液面高度,P 为压力,ρ为液体密度,g为重力加速度,V为速度。
-压力头:P/ρg,其中P为压力,ρ为液体密度,g为重力加速度。
-速度头:V^2/2g,其中V为速度,g为重力加速度。
以上只是水力学中一些常用的计算公式,还有很多其他的公式在不同的具体问题中也会使用到。
水力计算公式选用水力计算是指利用水的流动性质进行流量、压力和速度等相关参数的计算。
在水力学中,常用的水力计算公式主要有流量计算公式、速度计算公式和压力计算公式。
下面将介绍几种常用的水力计算公式。
一、流量计算公式:1.泊松公式:流量计算公式是通过测定流速和截面积的方式来计算流量。
泊松公式是最常用的流量计算公式之一,其公式为:Q=A×v其中,Q为流量,A为流体通过的截面积,v为流速。
2.管道流量公式:当涉及到管道流量计算时,可以使用伯努利公式来计算流量,伯努利公式为:Q=π×r²×v其中,Q为流量,r为管道的半径,v为流速。
3.梯形槽流量公式:当涉及到梯形槽流量计算时,可以使用曼宁公式来计算流量,曼宁公式为:Q=(1.49/A)×R^(2/3)×S^(1/2)其中,Q为流量,A为梯形槽的横截面积,R为梯形槽湿周和横截面积之比,S为梯形槽的比降,1.49为曼宁系数。
二、速度计算公式:1.波速计算公式:在涉及到波浪速度计算时,可以使用波速公式进行计算,波速公式的一般形式为:c=λ×f其中,c为波速,λ为波长,f为频率。
2.重力加速度和液体高度差计算公式:当涉及到重力加速度和液体高度差计算时,可以使用水头计算公式,水头计算公式的一般形式为:H=v²/2g+z其中,H为水头,v为速度,g为重力加速度,z为液体的高度。
三、压力计算公式:1.应力计算公式:当涉及到液体对物体的压力计算时,可以使用应力计算公式,应力计算公式的一般形式为:P=F/A其中,P为压力,F为受力大小,A为受力的面积。
2.流体静压力计算公式:当涉及到流体的静压力计算时,可以使用静压力计算公式,静压力计算公式的一般形式为:P=ρ×g×h其中,P为压力,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为液体的高度。
以上是一些常用的水力计算公式,可以根据不同的情况和具体要求选择合适的公式进行计算。
水力学公式水力学公式简介•水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的运动规律的科学领域。
•水力学公式是描述液体流动特性的数学表达式。
基本概念•流体静力学公式:描述静止液体压力的变化。
–压强公式:P=ρgℎ,其中P为压强,ρ为液体密度,g为重力加速度,ℎ为液体所在深度。
–压力公式:P=F/A,其中F为受力,A为受力作用面积。
•流体动力学公式:描述液体在流动过程中的运动规律。
–流量公式:Q=Av,其中Q为流量,A为流体横截面积,v 为流速。
,其中c为波速,ρ为液体密度。
–波速公式:c=√1ρ流量公式的应用•用来描述液体在管道、河流等管道内的流动情况。
•可以通过流量公式计算水流速度,进而判断管道是否流畅。
•可以通过调整管道截面积或流速来控制流量。
压力公式的应用•用来描述液体在静态或动态条件下的压强。
•可以通过压力公式计算液体的压强,进而判断液体所受的力是否合适。
•在水力学领域,压力公式在水泵、管道系统等设计中起到重要作用。
总结•水力学公式是研究液体流动特性的数学工具。
•流量公式用来描述流体在管道中的流动情况。
•压力公式用来描述液体在静态或动态条件下的压强。
•水力学公式的应用广泛,对水力工程和设计起到重要作用。
以上是关于水力学公式的简要介绍,希望对读者有所帮助。
水力学是一个复杂而有趣的领域,深入研究可以发现更多有趣的现象和规律。
物理规律与数学表达流体静力学公式•流体静力学公式是描述静止液体压力的变化的数学表达式。
•压强公式P=ρgℎ,其中P为压强,ρ为液体密度,g为重力加速度,ℎ为液体所在深度。
•该公式表达了压强与液体密度、重力加速度和深度之间的关系。
流体动力学公式•流体动力学公式是描述液体在流动过程中的运动规律的数学表达式。
•流量公式Q=Av,其中Q为流量,A为流体横截面积,v为流速。
,其中c为波速,ρ为液体密度。
•波速公式c=√1ρ•这两个公式表明流量与流体横截面积和流速之间的关系,波速与液体密度之间的关系。
水力计算公式范文水力计算是指在水力学中计算水流的速度、压力和流量的过程。
水力计算公式是根据流体力学原理和一定的假设,通过推导和实验确定的数学表达式,用于计算水流的各种参数。
一、基本概念水力学研究的基本参数有:速度、压力和流量。
速度:水流的速度是指单位时间内通过一些截面积的水流量。
在水力计算中,常用的速度单位有米/秒(m/s)和升/秒(L/s)。
压力:水流的压力是指水流对任意一个平面的作用力。
压力的单位有帕斯卡(Pa)和巴(bar)。
流量:水流的流量是指单位时间内通过一些截面的水的体积。
常用的流量单位有立方米/秒(m³/s)和升/秒(L/s)。
二、水力计算公式1.流量计算公式在水力学中,计算流量使用的公式为Q=Av,其中Q为流量,A为流过截面的面积,v为流速。
当流过的截面为直线形状时,该公式可以简化为Q=Bhv,其中Q为流量,B为截面的底宽,h为水位,v为速度。
2.速度计算公式速度的计算是通过测量流量和截面面积来得到的。
可以使用流量计算公式来计算速度。
3.压力计算公式压力是指流体对于垂直平面的压力,压力的计算可以使用托利奇利公式(Torrictelli’s theorem),即P=ρgh,其中P为压力,ρ为流体的密度,g为重力加速度,h为液面高度。
4.泵的扬程计算公式泵是将液体从低水平向高水平运输的设备。
泵的扬程是指液体从入口到出口所需的能量。
扬程的计算公式为H=P/ρg+V²/2g+z,其中H为扬程,P为压力,ρ为流体密度,g为重力加速度,V为速度,z为高度。
5.管道流量计算公式当水流通过管道时,由于管道内的阻力,流量会出现一定的损失。
管道流量的计算可以使用瑟雷斯公式(Darcy-Weisbach equation)来计算,公式为Q=CdA(2ghL)¹/²,其中Q为流量,Cd为管道的流量系数,A为管道的横截面积,g为重力加速度,h为管道高度差,L为管道的长度。
水力计算公式选用水力计算是指通过水力学原理和公式来计算液体在管道、河道等流动过程中的各种参数和特性。
水力计算公式是水力学研究的基础,能够用来预测流体的流速、压力、流量等参数,对水利工程的设计和运行具有重要意义。
下面介绍几种常用的水力计算公式及其选用情况。
1.流量计算公式流量是指单位时间通过其中一截面的液体体积,常用的流量计算公式有:流量计算公式为:Q=A×v,其中Q为流量,A为流动截面的横截面积,v为流速。
该公式适用于对流量有明确要求的场合,如管道流量、水库泄洪流量等。
2.流速计算公式流速是指单位时间内通过其中一截面的液体速度,常用的流速计算公式有:流速计算公式为:v=Q/A,其中v为流速,Q为流量,A为流动截面的横截面积。
该公式适用于需要计算流速的情况,如河流流速、管道流速等。
3.压力计算公式压力是指液体对单位面积所产生的压力,常用的压力计算公式有:压力计算公式为:P=γh,其中P为压力,γ为液体的密度,h为液体的压力高度。
该公式适用于计算液体的静态压力,如水塔的压力、泵站的压力等。
4.速度计算公式速度是指液体在流动过程中的速度,常用的速度计算公式有:速度计算公式为:v=√(2gh),其中v为速度,g为重力加速度,h为液体的压力高度。
该公式适用于计算液体的速度,如水流速度、潜流速度等。
5.阻力计算公式阻力是指液体在流动过程中由于各种因素的作用而产生的阻碍力,常用的阻力计算公式有:阻力计算公式为:f=KLRV^2/2g,其中f为阻力,K 为阻力系数,L为流动的长度,R为流动的半径,V为流体的速度,g为重力加速度。
该公式适用于计算流动中的阻力,如管道流动阻力、水泵阻力等。
在选用水力计算公式时,需要根据具体情况进行考虑。
首先要了解需要计算的参数,并根据参数的性质选择相应的计算公式。
其次要考虑计算公式的适用范围和精度,以及参数的测量方法和所需数据的可获取性。
最后还要结合实际应用需求,选择合适的计算公式进行计算和分析。
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri C=n 1R y (一般计算公式)C=n 1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、倒虹吸计算公式: Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:5、流量计算公式:Q=Aν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /hA ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道(1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)实用堰出流:Q=εMBH 23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232)进口装有闸门控制的溢洪道(1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)孔口自由出流计算公式为 Q=MωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算1)、无压管流 Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH2)、有压管流Q =μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n +0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即 自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
水力学常用计算公式精选文档水力学是研究流体在运动中的力学原理,应用于水力工程领域。
在水力学中,常常会用到一些计算公式来估算水流的速度、压力、流量等参数。
下面是一些水力学常用计算公式。
1.流量公式:流量是水在单位时间内通过其中一截面的体积,可以通过流量公式来计算。
常用的流量公式有:- 矩形槽流量公式:Q = b * h * sqrt(2 * g * i),其中 Q 是流量,b 是槽的底宽,h 是槽的水深,g 是重力加速度,i 是水流的比降。
- 圆管流量公式:Q = (π * d^2 / 4) * sqrt(2 * g * i),其中 Q 是流量,d 是管道的直径,g 是重力加速度,i 是液面的比降。
2.流速公式:流速是水流通过单位截面积的速度,可以通过流速公式来计算。
常用的流速公式有:- 矩形槽流速公式:v = sqrt(2 * g * i),其中 v 是流速,g 是重力加速度,i 是水流的比降。
- 圆管流速公式:v = sqrt(2 * g * i),其中 v 是流速,g 是重力加速度,i 是液面的比降。
3.压力公式:压力是流体对物体单位面积的作用力,可以通过压力公式来计算。
常用的压力公式有:-静水压力公式:P=ρ*g*h,其中P是压力,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的压头。
-动水压力公式:P=ρ*g*h+1/2*ρ*v^2,其中P是压力,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的压头,v是流速。
4.能量公式:能量公式是描述流体在运动中能量守恒的原理,常用于研究水流的流速、压力等参数。
常用的能量公式有:- Bernoulli方程:P + 1/2 * ρ * v^2 + ρ * g * h = 常数,其中 P 是压力,ρ 是液体的密度,v 是流速,g 是重力加速度,h 是液体的压头。
-流线速度公式:v=Q/(A*δ),其中v是流速,Q是流量,A是截面积,δ是累积端头损失。
以上是一些水力学常用的计算公式,能够帮助工程师在水力工程设计和分析中进行流量、流速、压力等参数的估算。
静水压强公式:P = P0 + ρgh;圆筒静水压强:Z w - Z0 =
相对压强:P = P’– Pa = ρgh;真空度:P k = P a– P’
差压计:P A - P B = (- ρg)h + ρgs;98.0kPa = 1at = 10mH2O = 736mmHg ;
静水总压力:F p =ρgh c · A ;F pz = ρgV;F px = ρgh c · A x
断面平均流速:; Q=A 1=A2V2
恒定总流的能量方程:
毕托管测流速:;孔口出流:
文丘里流量计:装上水银差压计:
切应力:;局部水头损失系数:
均匀流的沿程水头损失:圆管
层流<;层流或湍流<<;湍流<
粘性底层厚度:;绝对粗糙度Δ
水力光滑面;0.3<过度粗糙面;水力粗糙面
谢才公式:; ;曼宁公式:C
突然扩大的局部水头损失系数:
突然缩小的局部水头损失系数:()
有压管道流量计算:;;
自由出流;淹没出流
梯形水面宽度:B = b + 2mh=(β+2m)h;=
过水断面面积:A=(b+mh)h=(β+m)
湿周:
水力半径:
水力最佳断面:
水深公式
允许流速:v”
不淤< v < v’
不冲
弗劳德数:。
水力学计算公式1、射流喷速:V0=10Q/A0V0:射流喷速,米/秒;Q:排量,升/秒:A0:喷嘴出口截面积,厘米22、射流冲击力:Fj=ρQ2/100A0Fj:千牛;ρ:密度,公斤/升;3、射流水功率:Nj=ρQ3/20A02 千瓦4、钻头压降:Pb=ρQ2/2C2A025、钻头水功率:Nb=Pb*Q6、A0=πde2/4;de2=d12+d22+d32+d42+……7、机械钻速:V=进尺/纯钻时间(m/h)8、比水功率=钻头水工率/钻头底面积(W/mm2)例:φ215.9mm钻头:A=215.92*π/4=36591mm29、行程钻速=进尺/(纯钻时间+起下钻时间)10、钻井周期:一开到完钻时间11、完井周期:一开到完井时间12、建井周期:搬迁安装到完井1谢才公式介绍编辑谢才公式的形式为:式中v为断面平均流速(m/s);R为水力半径(m),A为过水断面面积,Pw为水流与固体边界接触部分的周长,称为湿周(见图);J=hf/l为水力坡度,hf为流段l内的沿程水头损失,对于明渠恒定均匀流,J=i(i为明渠底坡);C为谢才系数()。
2经验公式编辑许多学者对C值进行研究,得到一系列经验公式。
其中最为简便而应用广泛的是曼宁(R.Manning,1890)公式:式中n为反映壁面粗糙对水流影响的系数,称为粗糙系数或糙率。
资料较丰富且考虑R的指数为变量的计算式有巴甫洛夫斯基(1925)公式:验证环节其中在近似计算中,当R<1.0m时,;R>1.0m时,。
上式的适用范围为0.1m ≤R≤3.0m,0.011≤n≤0.04。
式(3)至式(5)中,水力半径R以m计。
对于一般管道和人工渠道,糙率n主要决定于壁面粗糙突起物的大小、形状和分布;对于天然河道,n则与河床沙石粒径和形状,沙波大小、形状和变化,岸滩水草树木的疏密程度,以及河道水位变化等有关。
n值应经实测确定。
将式(3)代入式(1)可得:对于均匀流,测出某一流段的R、J、v值,即可确定该流段的n值。
水利常用计算公式1.水力学公式1.1.流量计算公式流量(Q)是水力学中最基本的参数之一,常用公式如下:1.1.1.泊松公式:Q=A×V其中,Q表示流量,A表示流量截面的面积,V表示流速。
该公式适用于流量截面形状恒定且流速均匀的情况,如水流在河道中的流量计算。
1.1.2.曼宁公式:Q=(1/n)×A×R^(2/3)×S^(1/2)其中,n为河道粗糙系数,A为流量截面面积,R为湿周长,S为水流水面倾斜度。
该公式适用于流量截面形状和流速都不均匀的情况,如河道中流速梯度较大的情况。
1.2.水头损失计算公式在水利工程中,水流经过管道或河道时会产生水头损失。
以下是常用的水头损失计算公式:1.2.1.管道水头损失:h_f=λ×(L/D)×(V^2/2g)其中,h_f为单位长度的水头损失,λ为管道阻力系数,L为管道长度,D为管道直径,V为水流速度,g为重力加速度。
该公式适用于水流通过管道时的水头损失计算。
1.2.2.河道水头损失:h_f=(1/2g)×(V_1^2-V_2^2)+((P_1-P_2)/γ)其中,h_f为单位长度的水头损失,V_1和V_2分别为河道中的两个断面的流速,P_1和P_2分别为两个断面的压力,γ为水的比重。
该公式适用于河道中的水头损失计算。
2.水文学公式2.1.降雨径流计算公式降雨径流计算是水文学中的重要内容,常用公式如下:2.1.1.线性水文模型:Q=P×C其中,Q为径流流量,P为降雨量,C为产流系数。
该公式适用于单位面积均匀降雨条件下的径流计算。
2.1.2.单位线法:Q=P×I×A其中,Q为径流流量,P为降雨量,I为降雨强度,A为流域面积。
该公式适用于单位面积非均匀降雨条件下的径流计算。
2.2.洪水计算公式洪水计算是水文学中的重要内容,常用公式如下:2.2.1.经验公式:Q=c×A^b其中,Q为洪水流量,A为流域面积,c和b为经验参数。
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)gZ 2bh Q =z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9 b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=0.8~0.95 3、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数5、流量计算公式:Q=Aν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)实用堰出流:Q=εMBH23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)孔口自由出流计算公式为Q=MωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15) 淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
水力学静水压力计算公式---------------------------------------------------------------------- 静水压力的计算方法为:P=ρgh,静水总压力的计算方法如下。
1、平面平面上静水总压力的大小,应等于分布在平面上各点静水压强作用的总压力的总和。
(矢量的加和性)作用在单位宽度的静水总压力,应等于静水压强分布图的面积。
因此整个矩形平面的静水总压力,则等于平面宽度乘以压强分布图的面积。
2、任意平面作用于任意平面上的静水总压力,等于平面形心点上的静水压强与平面面积的乘积。
形心点压强Pc,可理解成整个平面的平均静水压强。
扩展资料:静水压就是指液体所产生的压强,生理学上的静水压就是机体某部位积聚的液体对其周围组织产生的压强。
例如生理学中组织液对毛细血管壁的压力。
作用在平面上静水总压力的大小P等于该平面的面积 A与其形心处的压强pc的乘积,即p=pcA=γhcA,hc为平面形心处于液面下的深度,总压力的方向垂直于作用面。
总压力的作用点即压力中心的位置在平面图形形心的下方,二者间的距离,可由计算确定。
作用在曲面上的静水总压力p可分别计算其铅直分力pΖ和水平分力px,然后按力的合成法确定总压力的大小和作用点。
曲面上静水总压力的水平分量等于该曲面的铅直投影平面上的静水总压力,按平面静水总压力的计算方法确定其大小、方向和作用点。
静水总压力的铅直分量等于“压力体”体积内所含液体的重量。
压力体由如下诸面围成:过曲面周界上一切点的铅垂线所构成的曲面;与液面重合的水平面。
若压力体实际上充有液体,则该铅直分力的方向向下。
若压力体并未充有液体,则该铅直分力的方向向上。
1、明渠均匀流计算公式:Q=A ν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n 1R 61(称曼宁公式)2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差)ε:渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式:5、流量计算公式:Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /hA ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道(1)淹没出流:Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)实用堰出流:Q=εMBH 23gZ 2bh Q =跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232)进口装有闸门控制的溢洪道(1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23=侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23(2)孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be 7、放水涵管(洞)出流计算1)、无压管流Q=μA02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0H h n +0.145(2-17)2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tan θ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)H h n -0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ η式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下;Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
水力学计算公式范文水力学是研究液体在运动中的力学性质的科学。
在水力学中,有许多重要的计算公式被广泛应用于水力工程和水资源管理的设计和分析中。
以下是一些常见的水力学计算公式:1.含固体颗粒的流体流动的沿程摩擦头损失计算公式:沿程摩擦头损失(h_f)=f*(L/D)*(V^2/2g)其中,f是摩擦系数,L是管道的长度,D是管道的直径,V是流速,g是重力加速度。
2.波速的计算公式:波速(c)=√(g*λ/2π)其中,g是重力加速度,λ是波长。
3.液体静压力的计算公式:液体静压力(P)=ρ*g*h其中,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的其中一点相对于参考面的高度。
4.流量的计算公式:流量(Q)=A*V其中,A是流动截面的面积,V是流速。
5.完全开管流动的斯托克斯-泊肃叶定律:流量(Q)=k*A*(ΔP/L)*(L/D)^0.5其中,k是校正因子,A是流动截面的面积,ΔP是两侧的压力差,L是管道的长度,D是管道的直径。
6.火箭推进器的质量流率计算公式:质量流率(m_dot)= A * V * ρ其中,A是喷嘴的横截面积,V是喷嘴的出口速度,ρ是喷嘴中的流体的密度。
7.雷诺数的计算公式:雷诺数(Re)=(ρ*V*D)/μ其中,ρ是液体的密度,V是流速,D是特征长度(如管道的直径),μ是液体的动力黏度。
8.管道流动的临界速度计算公式:临界速度(V_c)=√(g*D)其中,g是重力加速度,D是管道的直径。
9.流动速度与管道内径的关系:V=(g*H)^0.5其中,V是水流速度,g是重力加速度,H是水流的水头。
10.冲击力的计算公式:冲击力(F)=ρ*A*ΔV其中,ρ是液体的密度,A是液体作用面的面积,ΔV是液体速度的改变量。
这些公式是水力学中的基本计算公式,可以用于各种水力学的设计和分析问题。
但需要注意的是,实际应用时可能需要根据具体情况进行修正或迭代计算。
水力流量计算公式详解水力流量计算是水利工程中非常重要的一个环节,它涉及到水流的速度、管道的直径、管道的材质等多个因素。
在水利工程中,我们经常会用到流量计算公式来计算水的流量,以便于工程设计和实际运行。
本文将详细解释水力流量计算公式的各个部分,并且介绍一些常用的流量计算方法。
1. 流速公式。
在水力学中,流速是指单位时间内通过管道横截面的水流量。
流速可以用以下公式计算:V = Q/A。
其中,V表示流速,单位是米/秒;Q表示水流量,单位是立方米/秒;A表示管道的横截面积,单位是平方米。
2. 流量计算公式。
水力学中常用的流量计算公式是以下的泊松方程:Q = A V。
其中,Q表示水流量,单位是立方米/秒;A表示管道的横截面积,单位是平方米;V表示流速,单位是米/秒。
3. 管道横截面积计算。
在实际工程中,管道的横截面积可以通过以下公式计算:A = π r^2。
其中,A表示管道的横截面积,单位是平方米;π表示圆周率,约为 3.14159;r表示管道的半径,单位是米。
4. 流速计算。
流速可以通过以下公式计算:V = (2 g h)^0.5。
其中,V表示流速,单位是米/秒;g表示重力加速度,约为9.81米/秒²;h表示水头高度,单位是米。
5. 流量计算实例。
假设有一个直径为1米的圆管,水头高度为10米,我们可以通过以上公式计算出水的流量:首先计算管道的横截面积:A = π (1/2)^2 = 0.7854平方米。
然后计算流速:V = (2 9.81 10)^0.5 = 14米/秒。
最后计算水流量:Q = 0.7854 14 = 11.01立方米/秒。
通过以上计算,我们可以得出在给定条件下,水的流量为11.01立方米/秒。
6. 流量计算方法。
除了上述的公式计算方法外,还有一些其他常用的流量计算方法,例如通过流量计算器、流量计算软件等。
这些方法可以帮助工程师更加方便快捷地进行流量计算,并且可以减少计算错误的可能性。
水力学基本公式3篇以下是网友分享的关于水力学基本公式的资料3篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
水力学基本公式篇1短管:既考虑局部损失又考虑沿程损失可分为自由出流和淹没出流水泵吸水管、虹吸管、铁路涵管、建筑给水管等。
长管:仅考虑沿程损失,不计流速水头和局部损失流:若在容器壁上开孔,水经孔口流出的水力现象。
仅考虑局部损失自由出流定义:水经孔口流入空气中ϕ=≈==0.97μ=εϕ=0.64⨯0.97=0.62薄壁小孔口在Re 很大时,局部阻力系数ζ0=0.06淹没出流:孔口流出的水流不是进入空气,而是流入下游水体中,致使孔口淹没在下游水面2222v v αv αv c 之下。
当Acse=1 H +0+11=H +0+22+ζc +ζ12g22g2gse在相同水头H0的作用下,同样断面面积的管嘴的过流能力是孔口的1.32倍,μn =ϕn =0.822g对管嘴的长度也有一定限制。
长度过短,流束收缩后来不及扩大到整个出口断面,收缩断面的真空不能形成,管嘴仍不能发挥作用;长度过长,沿程水头损失不容忽略,管嘴出流变为p v≤7m 短管流动。
ρg 圆柱形外管嘴正常工作条件作用水头:H0≤9m 管嘴长度:l = (3~4)l=3~4d短管的水力计算流量系数:自 2由自由出流出口中心以上的水头w 淹没出流:上下游水位差μ=自由出流c淹没出流μ=c管道轴线的一部分高出无压的上游供水水面,这样的管道称为虹吸管⎛l ⎫vH =h = λ+∑ζ⎪⎝d ⎭2g长管的水力计算:因为长管可以忽略不计,则w f长管的全部作用水头都消耗于沿程水头损失,总水头线H 是连续下降的直线,并与测压管水头线重合。
H =h =h2、简单管道的比阻计算方法比阻a 取决于λ、dH =h f =alQ 2=SQ 2串联管道:若节点处q1= q2 = …= 0,则Q1= Q2= Q3= …=Q 若有流量分出,Qi = qi + Qi +1n n n2总水头损失等于各管段水头损失的总和。
《水力计算手册》摘要:一、引言二、水力计算的基本概念1.水头2.流量3.压强4.阻力三、水力学基本公式1.柏努利定理2.连续性方程3.能量守恒定律四、水力计算的应用1.水电站设计2.水力学工程3.灌溉系统设计4.城市给排水系统设计五、水力计算的工具与方法1.手工计算2.电子计算器3.计算机软件六、水力计算的展望正文:《水力计算手册》是一部关于水力计算的专业著作,旨在为工程师、设计师和技术人员提供水力计算方面的基本理论和实践应用。
本书详细介绍了水力计算的基本概念、公式、应用和工具,旨在帮助读者掌握水力计算的方法和技巧。
首先,本书介绍了水力计算的基本概念。
水力计算涉及的水头、流量、压强和阻力等概念,对于理解水力学原理至关重要。
这些概念有助于读者更好地理解水力计算的原理和过程。
其次,本书详细阐述了水力学基本公式。
柏努利定理、连续性方程和能量守恒定律是水力学的基本公式,对于解决实际问题具有重要意义。
通过对这些公式的推导和解析,读者可以更好地理解水力计算的原理和方法。
接着,本书介绍了水力计算在实际应用中的重要性。
水力计算在水电站设计、水力学工程、灌溉系统设计和城市给排水系统设计等方面具有广泛应用。
通过对这些应用案例的分析,读者可以更好地理解水力计算在实际工程中的重要性和价值。
此外,本书还介绍了水力计算的工具与方法。
从手工计算到电子计算器,再到计算机软件,水力计算工具的发展为工程师和设计师提供了更加便捷的计算途径。
掌握这些工具和方法,有助于提高水力计算的效率和准确性。
最后,本书展望了水力计算的未来发展趋势。
随着科学技术的不断进步,水力计算在理论研究和实际应用方面都将取得更大的突破。
了解这些发展趋势,有助于读者更好地适应水力计算领域的发展变化。
总之,《水力计算手册》是一部内容丰富、实用性强的专业著作,为从事水力计算的工程师、设计师和技术人员提供了宝贵的参考资料。
水力学复习知识点水力学是研究液体的运动和行为的学科,主要研究液体在管道中的流动、流体的力学性质以及与流体运动相关的现象。
下面将介绍水力学的一些重要知识点。
1.流体的性质:-流体的密度:单位体积流体的质量,通常用ρ表示。
-流体的粘度:流体阻止流动的性质,通常用μ表示。
-流体的压力:单位面积上流体对物体施加的作用力,通常用P表示。
2.流体静力学:- 流体压力:与深度有关,可以通过P = ρgh计算,其中ρ为液体密度,g为重力加速度,h为液体的高度。
-流体静力学定律:流体静力学定律包括帕斯卡定律、阿基米德原理和斯托克斯定律。
3.流体动力学:-流体的运动:流体可以分为层流和湍流。
层流是指流体的分子按照规则的、平行的和层层叠加的方式运动。
湍流是指流体的分子按照混乱无序的方式运动。
-流速:指流体在单位时间内通过其中一截面的体积,通常用v表示。
-流量:指流体在单位时间内通过其中一截面的质量,通常用Q表示,流量Q=Av,其中A为截面积。
-连续性方程:流体质量守恒定律,即当流体连续流动时,进出流体质量需要保持一致,表达式为A1v1=A2v2,其中A为截面积,v为流速。
- 能量守恒方程:描述了流体的能量转化和损失,表达式为P1 +0.5ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 0.5ρv2^2 + ρgh2,其中P为压力,ρ为密度,v为流速,h为高度。
-流体动力学定律:主要包括伯努利定律、托利少定律和勒让德定律。
伯努利定律描述了流体在不同压力下的流动,托利少定律描述了流体在曲线壁面上的流动,勒让德定律描述了固体颗粒在流体中的运动。
4.管道流动:-管道流动类型:包括层流和湍流两种。
-管道流动速度分布:在层流中,流速沿半径方向呈线性分布;在湍流中,流速分布更复杂,通常是非线性的。
-管道流量与压力损失:管道流量与压力损失之间存在一定的关系,通常可以通过流体动力学定律来计算。
-管道流动的实际应用:管道流动广泛应用于供水、排水、油气输送管道等领域,对于基础设施建设和工程设计具有重要意义。
水力学计算公式
水力学计算公式
1、射流喷速:V0=10Q/0
V0:射流喷速,米/秒;Q:排量,升/秒:0:喷嘴出口截面积,厘米2
2、射流冲击力:Fj=ρQ2/1000
Fj:千牛;ρ:密度,公斤/升;
3、射流水功率:Nj=ρQ3/2002 千瓦
4、钻头压降:Pb=ρQ2/2C202
5、钻头水功率:Nb=Pb*Q
6、0=πde2/4;de2=d12+d22+d32+d42+……
7、机械钻速:V=进尺/纯钻时间(m/h)
8、比水功率=钻头水工率/钻头底面积(W/mm2)
例:φ215.9mm钻头:=215.92*π/4=36591mm2
9、行程钻速=进尺/(纯钻时间+起下钻时间)
10、钻井周期:一开到完钻时间
11、完井周期:一开到完井时间
12、建井周期:搬XX装到完井
1谢才公式介绍
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谢才公式的形式为:
()
)公式:其中
对于均匀流,测出某一流段的R、J、v值,即可确定该流段的n值。
对于缓变非均匀流,n值可用流段的R、J、v的平均值来确定。
如无实测资料,n值可以从水力学或水力计算手册中查得。
对于一般管道及有护面的渠道,n=0.009~0.033;对于无护面的渠道及天然河
道,n=0.020~0.200。
n值选择是否恰当对计算成果影响甚大,必须慎重。
词条标签:
1、n的值范围,天然河道0.02~0.04,大范围一定要对
2、用曼XX公式求谢才系数时:谢才公式对层流和紊流都适用,谢才系数C是通过n来确定的,n值的资料大多取之于阻力平房区,一次用c去计算水利要素时,要水流处于水力平方区才行。
而天然明渠流一般都处于阻力平房区。
因此广泛适用。
3、谢才公式是针对明渠均匀流提出的,但实际这也可应用于管流中的均匀流计算,对层流和紊流都适用。
4、均匀流,天然河道一般可以近视为均匀流,但一定不可
以有倒坡。
否则用水力方法倒推的n十分大。