高速水流第二部分_20130512
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水工建筑物中的高速水流笔记提要
1、第一部分:查阅20篇以上相关文献资料,总结水工建筑
物高速水流常见的工程问题、解决方法、研究进展以及今
后的展望等;
2、第二部分:简述高速掺气水流的水力计算方法;
3、第三部分:简述水工建筑物的空化空蚀机理
4、要求5000字以上,打印提交。
5、第四部分:在报告后面列出所查文献,格式如下:
[1] 刘辉,谭继春,周玲,高德军,郭艳明,刘向阳.北方玉米高光效超大垄高产栽培技术[J]. 现代
农业科技,2013,14:34+36.
[2] Vories, E.D.1; Tacker, P.L.2; Lancaster, S.W.3; Glover, R.E.3 Source: Drip irrigation of corn in
Northeast Arkansas[J].Agricultural Water Management, v 96, n 6, p 912-916, June 2009.。
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,水管路,压力常见为0.1--0.6MPa,水在水管中流速在1--3米/秒,常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式Q ——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)Darcy-Weisbach公式h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1阻力特征区适用条件水力公式、摩阻系数符号意义水力光滑区>10雷诺数h:管道沿程水头损失v:平均流速d:管道内径γ:水的运动粘滞系数λ:沿程摩阻系数Δ:管道当量粗糙度q:管道流量Ch:海曾-威廉系数C:谢才系数R:水力半径n:粗糙系数i:水力坡降l:管道计算长度紊流过渡区10<<500(1)(2)紊流粗糙区>500达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
《泄水建筑物高速水流设计》课程教学大纲英文名称:High-speed Current Design of Outlet Structure课程编码:080820027总学时:32 实验学时:0 学分:2适用对象:水利水电工程专业卓越工程师先修课程:《水力学》、《水工建筑物》、《高等数学》等大纲主撰人:大纲审核人:一、课程的性质与任务《泄水建筑物高速水流设计》是水利水电工程专业卓越工程师的一门主要专业选修课。
通过本课程的学习,使学生掌握高速水流运动的基本概念和研究方法,理解高速水流特殊的水力现象的特点,激发学生对高速水力研究课题的兴趣。
二、教学内容及要求掌握高速水流运动的基本概念与研究方法;对基本概念与研究方法的要求并重。
通过课堂讲解和相关书籍、文献的阅读,掌握常见的高速水流特殊的水力现象,并初步了解这些水力现象目前的国内外研究进展,同时能知晓这些特殊水力现象的危害,在将来的工程设计中最大限度的避免或预防,以保证实际工程的安全运行。
(一)绪论1、授课学时:2学时2、教学内容:(1)高速水流的概念(2)高速水流存在的特殊水力学问题(3)高速水流的研究方法(4)课程主要内容3、教学要求:了解高速水流的基本概念;熟悉高速水流的特殊水力学问题以及高速水流的研究方法。
4、教学重点及难点:(1)重点:高速水流的特殊水力学问题;高速水流的研究方法。
(二)高速水流的紊动1、授课学时:2学时2、教学内容:(1)高速水流的紊动特征及紊流运动分类(2)高速水流运动的数学模型(3)脉动壁压3、教学要求:了解高速水流运动的数学模型;了解紊流特征量及其计算;熟悉脉动避面压力的测量方法;掌握高速水流的紊动的特征及紊流运动的分类。
4、教学重点及难点:(1)重点:高速水流的紊动的特征及紊流运动的分类。
(2)难点:脉动壁压的形成机理、压力传感器形状与尺寸对脉动壁压实测特征值的影响。
(三)高速水流的掺气1、授课学时:6学时2、教学内容:(1)掺气现象及其影响(2)高速水流掺气机理(3)气泡在流场中的运动形态(4)高速水流的自然掺气(5)高速水流的强迫掺气3、教学要求:了解掺气现象及其影响;了解高速水流掺气机理;熟悉明渠中的掺气水流和高速挑射水流的掺气;熟悉跌落水流的掺气和水跃的掺气;掌握各种基本掺气设施有的优缺点。
高速水流复习题2021.4.25《泄水建筑物高速水流设计》复习题第一章一、填空题1.以下四种方法可用于研究高速流动。
2、高速水流III.问答1、层流与紊流的本质区别是什么?2.与中低速水流相比,高速水流的流动特性有哪些新变化?3.请简要说明高速流动中存在哪些特殊液压问题。
4.高速流动的研究方法是什么?第二章一、填空1、从水流紊动特征的空间变化出发,可将紊流分为。
2、非均匀紊流又可细分为。
3.有两种侧壁剪切湍流。
4、是结构设计中甚为关注的物理量。
5.根据紊流运动的特点,水利工程中剪切紊流的脉动壁压可分为两种类型。
二、名词解释均匀湍流自由剪切湍流侧壁剪切湍流脉动壁压III.问答1、高速水流的紊动有哪些特征,请简要说明。
2、紊流模型有哪些?3.用来描述湍流随机场的低阶统计量是什么?4、水利水电中的脉动壁压研究主要集中在哪些方面?5.压力传感器的形状和尺寸对脉动壁压的测量特征值有何影响?第三章一、填空1、由于掺气原因不同,―般将掺气水流分为两大类。
2、从纵向上看可将明渠掺气水流分三个区域。
3、视掺气散裂程度的不同可将高速挑射水流分为三种。
4、自由跌落水流能否掺气,关键在于。
5、附壁跌落水流的流态有四种。
二、名词解释充气流自然充气流强制充气流气泡上升的最终速度III.问答1、水流掺气对水利工程有哪些影响?2.自然掺气流的掺气机理是什么?3.曝气观测方法是什么?4、泄水建筑物主要应用的基本掺气设施有哪些?5、各种基本掺气设施有什么优缺点?6、掺气减蚀设施研究中存在哪些问题?四、计算题1.对于矩形明渠,假设掺气水流中的空气分布均匀,已知掺气前水深为2M,掺气后水深为2.5m。
尝试根据“膨胀”的概念计算掺气流的含气量(非掺气流的流速等于掺气流的流速)。
第四章一、填空1、挑流消能中鼻坎的适宜挑角一般可取为。
2.根据翻舌的运动过程,可分为三个部分。
3、岩石地基破坏过程分为三个部分。
4、对平底、无辅助消能设施的二维自由水跃,其水跃可划分为四种基本形式。
科技创新摘要新疆XSDY 二期工程大部分位于新疆阿勒泰山区,全长148km ,隧洞上方地形复杂,隧洞最大埋深700m ,给前期地质勘探带来一定难度,导致地质报告存在不同程度偏差,在施工过程中极易出现围岩类型与设计不符现象,施工中虽然山东大学做了XEII 标段超前地质预报,但因各种综合因素,掌子面难免出现岩爆、塌方。
根据XSDY 二期工程II 标段隧洞TBM (TBM 为全段面硬岩隧道掘进机)施工实例,论述TBM 通过塌方段的施工方案,可为类似工程提供参考和借鉴。
关键词隧洞;TBM ;塌方;监控;方案□吕斌收稿日期:2019-07-01作者简介:吕斌,男,汉族,新疆维吾尔自治区额尔齐斯河流域工程开发建设管理局,高级工程师。
形象进度图地质纵断面图XSDY 二期输水工程Ⅱ标段位于新疆阿勒泰地区布尔津县境内冲乎尔乡,线路桩号2+370m -29+187m ,总长度26817m ,开挖直径为7830mm 。
线路总体走向由西北向东南,地貌为低山丘陵。
总地势北高南低,东高西低,海拔高程730m~1400m ,相对高差670m ,洞室最大埋深为668m ,地形起伏,沿线冲沟较发育,设计坡度1/3000(TBM 施工段),主洞钻爆段设计坡度为1/5600。
TBM 段全长23.737m 、1740m 主洞钻爆段、1729m2#支洞钻爆段,R1-1进场道路、供水系统及其他临时工程。
1.工程地质及水文条件1.1工程地质情况根据地面地质测绘结合沿线钻孔资料分析,隧洞出露的地层岩性主要为:奥陶系中上统哈巴河组黑云母石英片岩、二云石英片岩;华力西晚期变质黑云母花岗岩夹闪长岩、黑云母斜长花岗岩。
此标段地质构造复杂。
全线共穿越断层破碎带11处,断层破碎带组成物质有碎裂岩、糜棱岩、断层(泥)砾,松散、破碎,地下水以基岩裂隙水为主。
另外在岩性接触带,节理裂隙发育,岩体亦破碎。
对工程影响较大有5条,分别为f 7、f 6-1、f 80。
高速水流信息网2012年学术交流会
佚名
【期刊名称】《水利科技与经济》
【年(卷),期】2012(018)008
【摘要】2012年水利水电泄水工程与高速水流信息网学术交流会定于2012年
10月在昆明召开。
本次会议由中国水电顾问集团昆明设计研究院与本网联合举办,欢迎水利水电行业的相关单位和个人积极投稿并参会,特别希望各网长单位、编委、网员单位积极组稿,届时派员参加本次学术交流大会。
【总页数】1页(P76-76)
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.3
【相关文献】
1.高速水流信息网2012年学术交流会 [J],
2.水利水电泄水工程与高速水流信息网2012年学术研讨会及第八届全网大会在昆明召开 [J],
3.2012年中国航天第四专业信息网学术交流会顺利召开 [J],
4.中国航天低温专业信息网2012年度学术交流会召开 [J],
5.中国航天科技集团公司第十信息网2012年度学术交流会胜利召开 [J], 郝宁
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在地表流动的water形成溪流和河流,最终汇入海洋。
整个这一历程叫作流路,water流的特性随流路的不同而变化。
上游流路处于河流的源头。
雨water渗入土中形成地下water,地下water 聚集在粘土层之类的非透water地层之上。
当这种地下water从一个坡地流出地表时,泉water便喷涌而出,形成一股细流。
随着新的雨water和附近泉water的加入,细流的water 量增加,成为流量更大的溪流。
在石灰岩地区,water容易渗入地下,因此出现较大的泉或者发生复流现象。
这些大型的泉或复流,实际上是地下河突然流出于地表的现象。
在山区,山坡使溪流成为能够移动碎石的强劲急流。
急流逐渐在岩石中刻蚀出峭壁式的峡谷。
再往下方,water流冲蚀出V形谷地。
随着河床从山地向平原降低,V形谷地逐渐展宽。
在急流河段,植被稀少,因为强劲的water流使得植物不能在两岸扎根生长。
这也是为什么那里除鳟鱼和鲑鱼外,很少有鱼的原因。