来源：《浙江水利科技》1995年第03期 作者：毛洪翔，陈起红
如何判别缓流和急流
如何判别缓流和急流毛洪翔，陈起红（余姚市姚江水利管理处）一、前言在水力计算中，缓统急流两种流态的判别是很重要的。通常都是分析在一定流量的情况下。实际上，河道或渠道等中的流量总是在变化的，故分析在不同流量下的流态是很有必要的。本文主要讨论明渠均匀流，供同行参考。二、原理和方法对于明渠水流，常用的谢才公式为：Ｑ—ＣＪＷ（１）式中Ｑ为流量；Ｒ为水力半径；Ｊ为水力坡度，当是明渠均匀流，有Ｊ＝ｉ，ｉ为底坡；Ｃ为谢才系数，采用曼宁公式时，Ｃ用来代替，ｎ为糙率系数。临界水深计算公式为：式中Ｑｃ、Ａｃ、Ｂｃ分别为临界水深ｈｃ时的流量，过水面积和水面宽。如Ｑ一Ｑ，当正常水深ｈ＞＼为缓流；当ｈＭｈｃ为急流；当ｈ—ｈ。为临界流。对于临界流，式（ｌ）、（２）合并简化为：式中Ｐ。为湿周；。、ｇ为系数，一般取ａ为１．１，巴为９．８。当河道确定后，式（３）右端项为已知项，令ＸＳ是ｎ、ｉ的函数，列表计算如下：从表中可以看到，ｎ、ｉ对ＸＳ相当敏感。（一）矩形断面对于矩形断面，有代人式（４）得设ｆ’（ｈ）一歹，ｙ为斜率，得把式（７）分别代人式（６）、式（５）有假设斜率ｙ—１时，即图２中线以有......(本文共计4页)
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海淀分局备案编号流体力学试题――全国2005年1月自学考试
全国2005年1月高等教育自学考试 水力学试题 课程代码：02444 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1．牛顿流体是（
）一种物质。 A．不断膨胀直到充满容器的 C．不能承受剪切力的
A．绝对压强
B．实际上是不可压缩的 D．在任一剪切力的作用下不能保持静止的 B．绝对压强与当地大气压的差值 D．当地大气压与绝对压强的差值 B．过流断面上各点流速相互平行的流动 D．各点流速皆相等的流动 B．非恒定流 D．均不适用 B．(L3T -1) D．(L2T -1) 2．金属压力表的读数是（
）。 C．绝对压强加当地大气压
3．均匀流的定义是（
）。 A．断面平均流速沿流程不变的流动
C．流线皆为平行直线的流动 A．恒定流
4．不可压缩流体的总流连续性方程Q=υ1?A1=υ2?A2适用于（
）。 C．恒定流非恒定流 A．(L3T -2) C．(L2T -2)
5．流量模数K的量纲是（
）。 6．具有相同的孔口和管嘴的过水断面面积的孔口出流与管嘴出流，在相同的作用水头下，其出流流量分别为Q和Qn，则有（
）。 A． Q>Qn C． Q<Qn
B． Q=Qn D． 以上都不是 7．下面两个关于水力最优断面的定义：(1)过水断面面积一定时，过水流量最大的断面称为水力最优断面；(2)流量一定，过水断面面积最小的断面称为水力最优断面。则（
）。 A．(1)正确，(2)错 C．(1)、(2)均错
B．(1)错，(2)正确 D．(1)、(2)均对 8．在断面面积相等和其它条件相同的条件下，断面为半个正六角形的渠道的流量QA，断面为半圆形的渠道的流量为QB，则QA与QB相比，有（
）。 A． QA>QB
A． H=Z 浙02444# 水力学试题 第 1 页 共 5 页
B． QA=QB D．不一定 9．图示为一水泵管路系统，断面2-3为水泵进出口断面，水泵扬程H的计算公式为（
）。 B． H=p3p2? ?g?gC． H=Z+hw0-2 +hw3-5 D． H=Z+hw3-5
10．宽顶堰溢流在自由出流的情况下，堰上水流的水流状态为（
）。 A．缓流
B．临界流 D．以上都有可能 二、填空题(第1题5分，其余各题均为3分，共20分) 1．图示盛水容器中水面高程为1.0m，两根测压管的安装高程各为0.5m和0.1m，当地大气压强pa=98kPa，液面的绝对压强p0=147kN/m2，则两根测压管中液面高程各为______________m，____________m；点1和点2的绝对压强各为______________kN/m2，____________kN/m2；相对压强各为_______________kN/m2，______________kN/m2；若以=0为基准面，测压管高度各为_________________m，_________________m；测压管水头各为_________________m，_________________m。
2．在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，正常水深将_________________，临界水深将_________________。(填增大、不变或减小)。在急流中，正常水深_________________临界水深。(填大于、等于或小于) 3．用无侧向收缩的矩形薄壁堰测量流量(该堰的流量系数m0=0.42)，当堰的宽度b=2.91m，堰上水头H=0.65m，堰高P=1.0m且为自由出流时，则通过的流量Q=_________________。 4．一般来说，有压管流的水头损失分为_________________和_________________两类。对于长管，可以忽略_________________。 5．水在土壤中存在状态可分为_____________水、_______________水、____________水、_____________水和_____________水五种。通常渗流指的是____________水在孔隙介质中的流动。 浙02444# 水力学试题 第 2 页 共 5 页 6．弗劳德数表征的是_________________与_________________之比，其表达式为_________________。 三、简答题(共12分) 1．(本小题6分) 已知四种开口容器的底面积均等于A，容器内盛有相同的液体，深度也相同，试分析液体对容器底的总压力各等于多少? 若四个容器同时放在桌面上，则桌面对于容器底部的反力是否等于液体对容器底部的总压力?为什么?(不计容器的重量)
2．(本小题3分) 如何判别缓流、急流、临界流?试例举三种方法。 3．(本小题3分) 设有并联的三条支管1，2，3，在对整个系统计算总水头损失时，为什么只需计算其中任一条支管的水头损失?
四、作图题(每小题4分，共8分) 1．试做出下图中的AB壁面上的压强分布图。
2．试做出下图中二向曲面AB上的压力体。 浙02444# 水力学试题 第 3 页 共 5 页
五、计算题(共40分) 1．(本小题10分) 一浮筒重493.8N，半径R=0.5m，高a=0.8m，在水面下的淹没深度h=0.4m，其底面用缆绳与河底上的一水泥块相接，水泥块体积为0.3m3，密度ρc=0.241×104kg/m3，问潮水比原水面涨高多少时，水泥块开始与河底脱离，浮筒开始随水漂流(缆绳重忽略不计)。
2．(本小题12分) 已知扩散器直径d1=0.1m,d2=0.15m，其进口水头损失系数ζ=0.06，扩散器管道的水头损V22失(不包括进出口水头损失)为,H2=1.2m，求：断面1-1的真空值为7m时，试求断面2g1-1的平均流速及储水池水位H1。
3．(本小题10分) 某梯形断面棱柱体密实粘土渠道，底坡i=0.0002，边坡系数m=2.0，糙率n=0.023，设计浙02444# 水力学试题 第 4 页 共 5 页 底宽b=14m，设计水深h0=2.5m。不冲允许流速υ′=0.85R0.25，不淤允许流速υ″=0.4～0.6m/s。 (1)求渠道的设计流量； (2)校核渠道是否满足不冲不淤要求。 4．(本小题8分) 有一渗流实验装置如图所示。已知装置中的圆筒直径d=25cm，两测压管间距l=50cm，当测压管水头差H1-H2=30cm时，其渗透流量Q=300cm3/min，问所测土壤的渗透系数k值为多少?
浙02444# 水力学试题 第 5 页 共 5 页
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流体力学复习
1. 圆管沿程水头损失（达西公式）
沿程损失因数
断面平均流速
λ值与流动特性及管壁粗糙度有关。
2. 非圆管(湍流) 的沿程水头损失()
= 11/6曼宁公式
谢才系数C 仅与R 及边壁糙率n 有关，与过流断面 n
形状无关，也可应用于管道的阻力平方区。
h j =ξ2. 局部水头损失 2g
ξ为局部阻力因素，由实验确定
o 突然扩大管（计算公式由理论分析得到）；
突然缩小管；
管道出口与进口
第七章 孔口出流及管嘴出流
? 薄壁孔口的概念及其分类；
? 收缩断面，收缩因数，完善收缩与非完善收缩；
? 孔口自由出流和淹没出流的流量计算公式；
? 孔口与管嘴出流的差别；
? 直角进口圆柱形管嘴的正常工作条件。
第八章 有压管道流动
? 概念：长管与短管，比阻，经济流速，水击（正水击、负水击）； ? 短管和长管的水力计算；
? 水头线的绘制。
? 渠道的分类（根据底坡值）；
? 明渠均匀流的产生条件及水力特征；
? 水力最优断面，允许流速；
? 明渠均匀流的水力计算（梯形断面）；
? 断面单位能量（与单位机械能的区别）；
? 临界水深，临界底坡，正常水深h0；
? 缓流、急流、临界流的判别；
? 水跃与水跌；
? 非均匀流水流现象（6种）。
第十章 堰流
? 堰流的定义及分类；
? 堰流普遍公式；
? 薄壁堰、实用堰、宽顶堰的淹没条件；
? 小桥孔过流的淹没标准。
Word文档免费下载：& 急流的分析判别与急流水面线计算
急流的分析判别与急流水面线计算
摘 要：山区河流水面线计算常遇到急流流态的河段,正确判别水流的流态是计算河流水面线的关键。该文首先阐述了判别流态的理论依据,继而以实例分析计算了急流洪水位,并分析了该水面线的合理性,供参考。
【题　名】急流的分析判别与急流水面线计算
【作　者】包秀凤
【机　构】福建省水利水电科学研究院 福建福州I350001
【刊　名】《水利科技》2012年 第1期 34-36页　共3页
【关键词】急流 缓流 临界流 山区河流 弗劳德数
【文　摘】山区河流水面线计算常遇到急流流态的河段,正确判别水流的流态是计算河流水面线的关键。该文首先阐述了判别流态的理论依据,继而以实例分析计算了急流洪水位,并分析了该水面线的合理性,供参考。
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