急流扩散段冲击波的水力计算问题

第!"卷第#期!""$年%月

西北水力发电

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>?@;!""$文章编号A B C D B E$D C F G!""$H"#E"""B E"$

急流扩散段冲击波的水力计算问题

宁利中

G西安理工大学I陕西西安D B""$F H

摘要A明渠急流扩散段一种连接结构I扩散区的流动相当复杂J本文探讨了平底明渠急流扩散段K陡坡明渠急流扩散段K底板为凸曲线的陡槽明渠急流扩散段及溢流反弧凹曲面上的急流扩散段的水力特性J给出了不同扩散段的急流扩散边界方程K水深方程和急流扩散角等J

关键词A冲击波L急流L扩散区

中图分类号A M8B#N文献标识码A O

P前言

由于地形K地质等条件的变化I明渠收缩K扩

散过渡段经常出现J为了更好的进行收缩段与扩

散段的边墙设计I研究其水流特性是很有必要的J

明渠急流扩散段的流动问题是工程上经常遇

到的水力现象Q B R J其主要扩散形式有A平底明渠急

流扩散K陡坡明渠急流扩散K底板为凸曲线的陡槽

明渠急流扩散和溢流反弧凹曲面上的急流扩散

等J大量试验证明I由于底板曲线K坡度的不同I水

流扩散特性也不同J下面我们将根据前人的试验

分析结果讨论不同条件下的急流扩散边界K扩散

角等水力特性J

S平底明渠急流扩散

S T P急流扩散的边界方程

关于平底渠道上急流的扩散问题I文献Q!R进

行了详细的研究I根据急流冲击波理论I在突然扩

展区的水流等深线K流线及负的微波的扩散情况

如图B所示J若将扩展区内水流量占%"U总流量

的边界作为有效边界I则可得急流扩散的边界方

程为

V W B X

B

F

Y

W B Z[

\]B#^!_B!‘B a

式中W

B 为扩展始端宽度b Y为从出口断面算起水

深为c的某点的纵向坐标b V为从出口中心线算起

的水深为c的某点的侧向坐标b c为水深b Z[

B

为

出口断面的佛氏数d Z[

B X e B ^f c

g B b e B K c B为出口

断面流速和水深d f为重力加速度J

图B突然扩展区水流等深线K流线及负的微波扩散情况

图!急流的扩散边界

收稿日期A!""#E B B E"#

作者简介A宁利中G B%C B E H I男I陕西西安人

I西安理工大学教授

I博士J

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