闸孔出流水力分析与计算

ht hc " 远离式水跃 ht hc " 临界式水跃
闸孔淹没出流
ht hc " 淹没式水跃
项目八
任务3
闸孔出流水力分析与计算
底坎为宽顶堰型的闸孔出流水力分析与计算
（一）平板闸门下的自由出流
hc e
Q 0 Be 2 g ( H 0 hc )
0
表达式一
项目八
典型例题
闸孔出流水力分析与计算
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项目八
典型例题
闸孔出流水力分析与计算
项目八
典型例题
闸孔出流水力分析与计算
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项目八
典型例题
闸孔出流水力分析与计算
项目八
典型例题
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项目八
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目录
项目八
闸孔出流水力分析与计算
内容回顾
堰的三种类型
堰流和孔流界限 薄壁堰流水力计算 实用堰流水力计算 宽顶堰流水力计算
项目八
闸孔出流水力分析与计算
学习指导
闸孔出流是水利工程中最常见的的水流现象。项目八根据水力计算的基本原
理来分析闸孔出流的水力特性，导出水力计算的基本方程式，并介绍有关的
水力计算的方法。 项目八经验系数比较多，要了解闸孔出流的流量系数、垂直收缩系数和淹没 系数等的物理意义，其经验公式不必强记，但应了解它与哪些因素有关，主 要系数变化的大致范围。
管嘴类型
流线型管嘴 圆柱形外管嘴
n 0.82 1.32
项目八
闸孔出流水力分析与计算
任务２ 管嘴出流水力分析与计算
讨论：为什么管嘴过流能力比孔口大？
hv 0.74H 0
管嘴内收缩断面存在真空，过流能力有所增加。 圆柱形外管嘴 管嘴的长度
H 0 9m
L (3 ~ 4)d
计算举例
实用堰上的闸孔淹没出流
Q Be 2 g（H 0 hs )
项目八
闸孔出流水力分析与计算
任务4 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流水力分析与计算
课后小结
堰流和孔流界限 恒定的孔口出流 恒定的管嘴出流 平顶坎上的闸孔出流
曲线坎上的闸孔出流
项目八
闸孔出流水力分析与计算
课外作业
教材
P284页8-13题
１、恒定薄壁小孔口的自由出流 2 v0 H0 H 2g
Q A 2 gH0
Ac A

1 1 孔
实测资料表明：充分收缩的圆形锐缘小孔口出流时：
0.64，＝0.06 ， ＝0.97 ， ＝0.62
项目八
闸孔出流水力分析与计算
任务1 堰流水力分析
２、恒定薄壁小孔口的淹没出流
由表8-1查得
由表8-2查得
项目八
任务3
闸孔出流水力分析与计算
底坎为宽顶堰型的闸孔出流水力分析与计算Fra Baidu bibliotek
e 0.60 0.18 H
Q Be 2 gH0
表达式二
e 0.1 0.65 H
计算举例
项目八
任务3
闸孔出流水力分析与计算
底坎为宽顶堰型的闸孔出流水力分析与计算
（二）弧形闸门下的自由出流
重点任务
闸孔出流的水流特点及其分类
孔口出流的水力计算 管嘴出流水力分析与计算 底坎为宽顶堰型的闸孔出流水力分析与计算 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流水力分析与计算
项目八 一、孔口与管嘴出流
孔口出流 管嘴出流 闸孔出流

H
闸孔出流水力分析与计算
孔流 共同点
急变流； 重力起主要作用；
h j为主， h f 忽略不计。
底坎为宽顶堰 堰流
e 0.65 H
孔流
薄壁堰流
0.67
实用堰流 0.67

H 宽顶堰流 2.5 H 10
2. 5
e 0.65 堰流 H e 0.75 孔流 H 底坎为实用堰 e 0.75 堰流 H
项目八
任务1
闸孔出流水力分析与计算
孔口出流水力分析与计算
二、恒定孔口出流
2 v0 z0 z 2g
Q A 2 gz0
Ac A

1 1 孔
项目八
一、恒定的管嘴自由出流
闸孔出流水力分析与计算
任务２ 管嘴出流水力分析与计算
Q n A 2 gH0
n n
n
1 1 n
圆锥形收敛管嘴
n 0.94 n 0.98
e 0.05 0.75 适用 H
0 90 以及门位于堰最高点的情况
项目八
闸孔出流水力分析与计算
任务4 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流水力分析与计算
（二）弧形闸门
e 0.685 0.19 H
适用于
0.1
e 0.75 H
项目八
闸孔出流水力分析与计算
任务4 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流水力分析与计算
Q Be 2 gH0
(0.97 0.81
180
0
) (0.56 0.81

180
)
e H
25 90
0
0
e 0.65 H
项目八
任务3
闸孔出流水力分析与计算
底坎为宽顶堰型的闸孔出流水力分析与计算
二、平顶坎上的闸孔淹没出流
Q S Be 2 gH0
水力计算与测试技术电子教案
第一次课 项目一 静水压强分析与计算 项目二 水流运动的一般分析及连续性原理应用 项目三 水流运动的能量守恒及其转化原理应用 项目四 作用于水工建筑物上的力及动量定律应用 项目五 有压管道水力分析与计算 项目六 明渠恒定流水力分析与计算 项目七 堰流水力分析与计算 项目八 闸孔出流水力分析与计算 项目九 水工建筑物下游水流衔接与消能 项目十 水力测试技术
e z 淹没系数 s 由 及 查图8-10得到 H H
计算举例
项目八
闸孔出流水力分析与计算
任务4 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流水力分析与计算
曲线坎上的闸孔自由出流
Q Be 2 gH0
（一）平板闸门
e e 0.65 0.186 (0.25 0.375 ) cos H H
项目八
二、恒定的管嘴淹没出流
闸孔出流水力分析与计算
任务２ 管嘴出流水力分析与计算
Q n A 2 gz0
2 v0 z0 z 2g
n n
1 n 1 n
项目八
任务3
闸孔出流水力分析与计算
底坎为宽顶堰型的闸孔出流水力分析与计算
一、底坎为宽顶堰型上的闸孔自由出流 （平顶堰为例） 闸孔自由出流
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项目八
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H 2. 5

H
0.67
0.67
堰顶水头H
堰顶厚度
堰高P、P1
2.5

H
10
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宽顶堰底坎
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实用堰底坎
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