水力学常用计算公式
水利工程计算常用公式

水利工程计算常用公式水利工程是指以调节、利用和管理水资源为目的,进行河道治理、水库建设、河岸防护、水闸、泵站、引水工程等一系列工程建设和管理活动的综合体。
在水利工程的设计和计算中,常用的公式主要有以下几类:1.水文计算公式:a.流量计算公式:根据液体流体力学基本原理,常用的流量计算公式有:理论流量公式(Q=AV),曼宁公式(Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2)),和弗拉德公式等。
b.水位流量关系公式:如曼宁公式(Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2))中的Rh是水力半径,Rh=A/P,A为横截面积,P为横截面周长。
c.水位推算公式:如流量计算中的曼宁公式(Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2))可以根据已知流量和断面形状,反推算出水位。
2.水力学公式:a.管流公式:如达西公式(Q=CDA(RhS)^1/2)中的Rh是水力半径,A是横截面积,S是流量线斜率,D是管道直径,C是与管道摩擦相关的系数。
b. 水力势能公式:E=(H+0.5V^2+gz),其中H是液体的压力能,V是液体的动能,g是重力加速度,z是液体所处的高度。
3.水库工程计算公式:a. 水位库容关系公式:如三角形库容计算公式(V=1/2Hbk),其中V是库容,H是水位高度,b是库底宽度,k是库容系数。
b.溢洪量计算公式:如矩形底孔溢洪公式(Q=CLH^1.5),其中Q是溢洪流量,L是孔口宽度,H是水头高度,C是与底孔形状相关的系数。
4.泵站工程计算公式:a.泵功率计算公式:P=WQHη/3600,其中P是泵的功率,W是水的密度,Q是流量,H是扬程,η是泵的效率。
b.泵性能曲线公式:H=f(Q),其中H是扬程,Q是流量,曲线描述了泵的扬程和流量之间的关系。
5.水闸工程计算公式:a.开度流量关系公式:如梯形开度流量公式(Q=C(L+h1/2h2)h3/2)中的Q是流量,C是与槽门形状相关的系数,L是闸门的全长,h1和h2是上下水位之差,h3是开度。
水流量与流速的计算公式

水流量与流速的计算公式
水流量和流速是求解水力学问题中重要的参数,常用于预测水系水库的水位及池洪水的预报,也用于工程水路设计、取水定额等研究中。
其主要的计算公式为:
1、水流量 = 流速× 流量截面积
2、流量截面积 = 水流量÷ 流速
3、流速 = 水流量÷ 流量截面积
水流量的单位通常采用立方米/秒(m³/s),而流速的单位为米/秒(m/s)。
其中,水流量表示单位时间内流经水管面积的水量,它一定与流量截面积有关。
而流速表示单位时间内流经水管横截面的水流在水管中的平均运动速度,它一定与水流量有关。
要求流速与水流量时,必须同时提供流量截面积信息,通过以上三个公式,就可以求出水流量与流速的值。
以上公式考虑了水流量、流速和流量截面积三者间的相互关系,也暴露出水流量随着流速的变化而变化。
因此,要准确计算水流量和流速,必须更加准确地掌握河流及水系的水文特性,及截面的水质情况。
水力学常用计算公式精选文档

水力学常用计算公式精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-1、明渠均匀流计算公式: Q=A ν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式)C=n1R 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=~ b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=~ 3、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 /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=εMBH23gZ 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=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=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 =25或Q =(2-15) 淹没出流:Q =(25)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+(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 =g223=23(2-18)淹没出流:Q =(23)σ(2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n -(2-20) 9、水力发电出力计算N=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—。
水力学中常用的基本计算方法

水力学中常用的基本计算方法水力学中经常会遇到一些高次方程,微分方程的求解问题。
多年来,求解复杂高次方程的基本方法便是试算法,或查图表法,对于简单的微分方程尚可以用积分求解,而边界条件较为复杂的微分方程的求解就存在着较大的困难,但随着计算数学的发展及计算机的广泛使用,一门新的水力学分支《计算水力学》应运而生,但用计算机解决水力学问题,还需要了解一些一般的计算方法。
在水力学课程中常用的有以下几种,现分述于后。
一、高次方程式的求解方法:(一)二分法1、二分法的基本内容:在区间[X1,X2]上有一单调连续函数F(x)=0,则可绘出F(x)~X关系曲线。
如果在两端点处函数值异号即F(x1)·F(x2)<0,(见图(一)),则方程F(x)=0,在区间[X1,X2]之间有实根存在,其根的范围大致如下:取1°若F(x2)·F(x3)>0,则解ξ∈[X1,X3]2°若F(x2)·F(x3)<0,则解ξ∈[X3,X2]3°若F(x2)·F(x3)=0,则解ξ=X3对情况1°,可以令x2=x3,重复计算。
对情况2°,可以令x1=x3,重复计算。
当规定误差ε之后,只要|x1-x2|≤ε,则x1(或x2)就是方程F(x)=0的根。
显然,二分法的理论依据就是高等数学中的连续函数介值定理。
它的优点是思路清晰,计算简单,其收敛速度与公比为的等比级数相同;它的局限性在于只能求实根,而不能求重根。
2、二分法的程序框图(以求解明渠均匀流正常水深为例)最后必须说明,二分法要求x2值必须足够大,要保证F1·F2<0,否则计算得不到正确结果。
为了避免x2值不够大,产生计算错误,在程序中加入了判别条件F1·F2>0。
也可以给定xJ及步长△x,让计算机选择x2(x2=x1+△x)。
(二)牛顿法,1、牛顿法的基本内容:设有连续函数F(x)=0,则可以绘出F(x)~x关系曲线,选取初值xo,过点(xo·F(xo))作一切线,其斜率为辅F'(xo),切线与x 轴的交点是x1,则有:再过(x1,F(x1)作切线,如此类推得到牛顿法的一个迭代序列:xn+l=xn-F(xn)/F'(xn),令xn=xn+1,重复计算,直至满足给定的精度要求,即|xn+1-xn|≤,从而得到方程F(x)=0的根。
水利常用计算公式

水利常用计算公式水利工程计算是指对水的流量、速度、压力、水头、水位、水力损失等水文水力相关参数进行计算的一类计算工作。
常用的水利计算公式包括水流量计算公式、水速计算公式、压力计算公式、水头计算公式、水位计算公式、水力损失计算公式等。
一、水流量计算公式:1.静水流量计算公式:静水流量指的是自由液体通过管道或渠道时,未考虑其动力影响时的流量。
静水流量的计算公式如下:Q=A∙V式中,Q代表流量,A代表流过断面的面积,V代表流速。
2.总能量方程流量计算公式:总能量方程是流体力学中几个重要方程之一、应用于水流量计算时,可以得到如下公式:Q=A∙V=C∙A∙√(2∙g∙H)式中,Q代表流量,A代表流过断面的面积,V代表流速,C代表流量系数,g代表重力加速度,H代表水头。
二、水速计算公式:根据流量和流过的断面面积,可以计算出平均流速。
平均流速的计算公式如下:V=Q/A式中,V代表流速,Q代表流量,A代表流过断面的面积。
三、压力计算公式:1.静水压力计算公式:P=γ∙h式中,P代表压力,γ代表液体的密度,h代表液体的高度。
2.动水压力计算公式:动水力学是水力学的另一个重要分支。
当流体的流速不为零时,流体的动能也会对周围物体带来压力。
动水压力的计算公式如下:P=0.5∙γ∙V^2式中,P代表压力,γ代表液体的密度,V代表流体的速度。
四、水头计算公式:在水利工程中,经常需要计算水头,水头是指流体的能量在垂直方向上所具有的高度。
常见的水头计算公式包括:1.总水头计算公式:总水头是指流体的总能量,是流体流动时各种能量之和。
总水头的计算公式如下:H=h+V^2/(2g)+z式中,H代表总水头,h代表压力水头,V代表速度水头,g代表重力加速度,z代表位置水头。
2.水泵水头计算公式:水泵是指将液体抽入,然后通过压力输送液体的机械装置。
水泵的工作原理是通过提升液体的总水头。
水泵水头的计算公式如下:H=(P2-P1)/(γ∙g)+(V2^2-V1^2)/(2∙g)+(Z2-Z1)式中,H代表泵水头,P代表压力,γ代表液体的密度,g代表重力加速度,V代表速度,Z代表液体的高度。
水力计算公式选用

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。
水力计算公式范文

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。
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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。
这些公式在水力学和相关领域的研究中都有重要的应用。