水力学公式
水力学常用计算公式
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。
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—。
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri C=n 1R y (一般计算公式)C=n 1R 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=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、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=Aν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 /hA ——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=εMBH 23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232)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=MωH=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×02gH2)、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 =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n +0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即 自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη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0.6—0.7。
水力学公式
静水压强公式:P = P0 + ρgh;圆筒静水压强:Z w - Z0 =
相对压强:P = P’– Pa = ρgh;真空度:P k = P a– P’
差压计:P A - P B = (- ρg)h + ρgs;98.0kPa = 1at = 10mH2O = 736mmHg ;
静水总压力:F p =ρgh c · A ;F pz = ρgV;F px = ρgh c · A x
断面平均流速:; Q=A 1=A2V2
恒定总流的能量方程:
毕托管测流速:;孔口出流:
文丘里流量计:装上水银差压计:
切应力:;局部水头损失系数:
均匀流的沿程水头损失:圆管
层流<;层流或湍流<<;湍流<
粘性底层厚度:;绝对粗糙度Δ
水力光滑面;0.3<过度粗糙面;水力粗糙面
谢才公式:; ;曼宁公式:C
突然扩大的局部水头损失系数:
突然缩小的局部水头损失系数:()
有压管道流量计算:;;
自由出流;淹没出流
梯形水面宽度:B = b + 2mh=(β+2m)h;=
过水断面面积:A=(b+mh)h=(β+m)
湿周:
水力半径:
水力最佳断面:
水深公式
允许流速:v”
不淤< v < v’
不冲
弗劳德数:。
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。
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri C=n 1R y (一般计算公式)C=n 1R 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=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、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=Aν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 /hA ——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=εMBH 23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232)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=MωH=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×02gH2)、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 =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n +0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即 自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη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0.6—0.7。
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水力学是研究流体在运动中的力学原理,应用于水力工程领域。
在水力学中,常常会用到一些计算公式来估算水流的速度、压力、流量等参数。
下面是一些水力学常用计算公式。
1.流量公式:流量是水在单位时间内通过其中一截面的体积,可以通过流量公式来计算。
常用的流量公式有:- 矩形槽流量公式:Q = b * h * sqrt(2 * g * i),其中 Q 是流量,b 是槽的底宽,h 是槽的水深,g 是重力加速度,i 是水流的比降。
- 圆管流量公式:Q = (π * d^2 / 4) * sqrt(2 * g * i),其中 Q 是流量,d 是管道的直径,g 是重力加速度,i 是液面的比降。
2.流速公式:流速是水流通过单位截面积的速度,可以通过流速公式来计算。
常用的流速公式有:- 矩形槽流速公式:v = sqrt(2 * g * i),其中 v 是流速,g 是重力加速度,i 是水流的比降。
- 圆管流速公式:v = sqrt(2 * g * i),其中 v 是流速,g 是重力加速度,i 是液面的比降。
3.压力公式:压力是流体对物体单位面积的作用力,可以通过压力公式来计算。
常用的压力公式有:-静水压力公式:P=ρ*g*h,其中P是压力,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的压头。
-动水压力公式:P=ρ*g*h+1/2*ρ*v^2,其中P是压力,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的压头,v是流速。
4.能量公式:能量公式是描述流体在运动中能量守恒的原理,常用于研究水流的流速、压力等参数。
常用的能量公式有:- Bernoulli方程:P + 1/2 * ρ * v^2 + ρ * g * h = 常数,其中 P 是压力,ρ 是液体的密度,v 是流速,g 是重力加速度,h 是液体的压头。
-流线速度公式:v=Q/(A*δ),其中v是流速,Q是流量,A是截面积,δ是累积端头损失。
以上是一些水力学常用的计算公式,能够帮助工程师在水力工程设计和分析中进行流量、流速、压力等参数的估算。
水力学计算公式
水力学计算公式1、射流喷速:V0=10Q/A0V0:射流喷速,米/秒;Q:排量,升/秒:A0:喷嘴出口截面积,厘米22、射流冲击力:Fj=ρQ2/100A0Fj:千牛;ρ:密度,公斤/升;3、射流水功率:Nj=ρQ3/20A02 千瓦4、钻头压降:Pb=ρQ2/2C2A025、钻头水功率:Nb=Pb*Q6、A0=πde2/4;de2=d12+d22+d32+d42+……7、机械钻速:V=进尺/纯钻时间(m/h)8、比水功率=钻头水工率/钻头底面积(W/mm2)例:φ215.9mm钻头:A=215.92*π/4=36591mm29、行程钻速=进尺/(纯钻时间+起下钻时间)10、钻井周期:一开到完钻时间11、完井周期:一开到完井时间12、建井周期:搬迁安装到完井1谢才公式介绍编辑谢才公式的形式为:式中v为断面平均流速(m/s);R为水力半径(m),A为过水断面面积,Pw为水流与固体边界接触部分的周长,称为湿周(见图);J=hf/l为水力坡度,hf为流段l内的沿程水头损失,对于明渠恒定均匀流,J=i(i为明渠底坡);C为谢才系数()。
2经验公式编辑许多学者对C值进行研究,得到一系列经验公式。
其中最为简便而应用广泛的是曼宁(R.Manning,1890)公式:式中n为反映壁面粗糙对水流影响的系数,称为粗糙系数或糙率。
资料较丰富且考虑R的指数为变量的计算式有巴甫洛夫斯基(1925)公式:验证环节其中在近似计算中,当R<1.0m时,;R>1.0m时,。
上式的适用范围为0.1m ≤R≤3.0m,0.011≤n≤0.04。
式(3)至式(5)中,水力半径R以m计。
对于一般管道和人工渠道,糙率n主要决定于壁面粗糙突起物的大小、形状和分布;对于天然河道,n则与河床沙石粒径和形状,沙波大小、形状和变化,岸滩水草树木的疏密程度,以及河道水位变化等有关。
n值应经实测确定。
将式(3)代入式(1)可得:对于均匀流,测出某一流段的R、J、v值,即可确定该流段的n值。
水利常用计算公式
水利常用计算公式1.水力学公式1.1.流量计算公式流量(Q)是水力学中最基本的参数之一,常用公式如下:1.1.1.泊松公式:Q=A×V其中,Q表示流量,A表示流量截面的面积,V表示流速。
该公式适用于流量截面形状恒定且流速均匀的情况,如水流在河道中的流量计算。
1.1.2.曼宁公式:Q=(1/n)×A×R^(2/3)×S^(1/2)其中,n为河道粗糙系数,A为流量截面面积,R为湿周长,S为水流水面倾斜度。
该公式适用于流量截面形状和流速都不均匀的情况,如河道中流速梯度较大的情况。
1.2.水头损失计算公式在水利工程中,水流经过管道或河道时会产生水头损失。
以下是常用的水头损失计算公式:1.2.1.管道水头损失:h_f=λ×(L/D)×(V^2/2g)其中,h_f为单位长度的水头损失,λ为管道阻力系数,L为管道长度,D为管道直径,V为水流速度,g为重力加速度。
该公式适用于水流通过管道时的水头损失计算。
1.2.2.河道水头损失:h_f=(1/2g)×(V_1^2-V_2^2)+((P_1-P_2)/γ)其中,h_f为单位长度的水头损失,V_1和V_2分别为河道中的两个断面的流速,P_1和P_2分别为两个断面的压力,γ为水的比重。
该公式适用于河道中的水头损失计算。
2.水文学公式2.1.降雨径流计算公式降雨径流计算是水文学中的重要内容,常用公式如下:2.1.1.线性水文模型:Q=P×C其中,Q为径流流量,P为降雨量,C为产流系数。
该公式适用于单位面积均匀降雨条件下的径流计算。
2.1.2.单位线法:Q=P×I×A其中,Q为径流流量,P为降雨量,I为降雨强度,A为流域面积。
该公式适用于单位面积非均匀降雨条件下的径流计算。
2.2.洪水计算公式洪水计算是水文学中的重要内容,常用公式如下:2.2.1.经验公式:Q=c×A^b其中,Q为洪水流量,A为流域面积,c和b为经验参数。
水力学常用计算公式讲解学习
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=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)gZ 2bh Q =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=0.8~0.9 b :渡槽的宽度(米) h :渡槽的过水深度(米) φ:流速系数φ=0.8~0.95 3、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2(m 3/秒)4、跌水计算公式: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5、流量计算公式:Q=Aν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=εMBH23=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=MωH=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 =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15) 淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145(2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tanθ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη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0.6—0.7。
天津市考研水利工程复习资料水力学重要公式归纳
天津市考研水利工程复习资料水力学重要公式归纳一、引言水力学是水利工程中的重要学科,主要研究水体运动规律、水压力、水力势等相关理论和公式。
在考研水利工程的学习中,水力学是必不可少的一部分。
本文将对水力学中的一些重要公式进行归纳和总结。
二、重力流量公式1. 基本公式:重力流量(Q) = 单位宽度上的平均流速(V) ×单位宽度(B)Q = V × B2. 斯托曼公式:斯托曼公式是用于河流水量计算的经验公式。
Q = C × H^α × R^β其中,C为斯托曼系数,H为水深,R为水力半径,α和β为经验系数。
三、经验公式1. 曼宁公式:曼宁公式是用于河道水流速度计算的经验公式。
V = C × R^α × S^β其中,C为曼宁系数,R为水力半径,S为水槽坡度,α和β为经验系数。
2. 辛诺公式:辛诺公式是用于水流管道和导流构筑物流量计算的经验公式。
Q = c × A × H^m × S^n其中,c为辛诺系数,A为过流面积,H为水头,m和n为经验系数。
四、波浪公式1. 斯托克斯第三次演算公式:用于计算波浪传播和变形的理论公式。
H = 2.0 × ξ × Hm其中,H为波高,ξ为波长系数,Hm为平均波高。
2. 吉浦-亥姆霍兹公式:用于计算波浪传播速度的经验公式。
c = g × T / (2π)其中,c为波浪速度,g为重力加速度,T为波浪周期。
五、水力学公式应用举例1. 计算水库供水能力:水库供水能力(Q) = 溢洪流量(Qf)+ 下泄流量(Qo)- 供水流量(Qt)其中,Qf为溢洪流量,Qo为下泄流量,Qt为供水流量。
2. 计算水力机械効率:水力机械效率(η) = 实际输出功率(Pout)/ 理论输出功率(Pin)其中,Pout为实际输出功率,Pin为理论输出功率。
六、结论本文对天津市考研水利工程复习资料中水力学重要公式进行了归纳和总结。
新版水力学常用计算公式-新版.pdf
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=n 1R 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=0.8~0.9b :渡槽的宽度(米)h :渡槽的过水深度(米)φ:流速系数φ=0.8~0.953、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 /hA ——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=εMBH 23gZ 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232)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=be 7、放水涵管(洞)出流计算1)、无压管流Q=μA02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 8、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 =1.4H 25或Q =1.343H 2.47(2-15)淹没出流:Q =(1.4H 25)σ(2-16)淹没系数:σ=2)13.0(756.0H h n +0.145(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 =0.42b g 2H 23=1.86bH 23(2-18)淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ(2-19)淹没系数:σ=2(23.1)H h n -0.127(2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ 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0.6—0.7。
水利工程设计常用计算公式
水利工程设计常用计算公式一、水力学计算公式1.流量计算公式流量(Q)=断面面积(A)×流速(V)其中,断面面积可以通过直接测量或间接计算获得,流速可以通过采取测流仪器测量得到。
2.流速计算公式流速(V)=单位流量(Q)/断面面积(A)3.泄流量计算公式泄流量(Q)=C×Cd×(2gH)^(1/2)其中,C为流量系数,Cd为尖缘或出口处的节流系数,g为重力加速度,H为水头。
4.水头计算公式水头(H)= Pressure / (ρg) + z + v^2 / (2g)其中,Pressure为压力,ρ为水的密度,g为重力加速度,z为高程,v为速度。
二、水质计算公式1.溶解氧计算公式溶解氧需求量(DO)=A/D/F×BOD其中,A为污水因子,D为水深,F为氧传递系数,BOD为生化需氧量。
2.氨氮计算公式氨氮去除率(NR)=(CI-CE)/CI×100%其中,CI为进水氨氮浓度,CE为出水氨氮浓度。
3.浊度计算公式浊度(T)=A/V/M其中,A为吸光度,V为容积,M为距离。
三、水文计算公式1.降雨径流计算公式降雨径流量(Q)= Area × Rainfall × Runoff Coefficient其中,Area为流域面积,Rainfall为降雨量,Runoff Coefficient为径流系数。
2.洪水峰值计算公式洪水峰值(Q)=C×I×A其中,C为洪峰系数,I为设计洪水平均强度,A为流域面积。
四、土力学计算公式1.孔隙水压力计算公式p=γw×H其中,p为孔隙水压力,γ为水的密度,w为孔隙水的单位重力,H 为水头。
2.土体重度计算公式γ=G/V其中,γ为土体重度,G为土体的总重力,V为土体的体积。
以上是水利工程设计常用的计算公式,其具体使用方法还需要结合具体设计项目进行综合运用。
水力学计算公式范文
水力学计算公式范文水力学是研究液体在运动中的力学性质的科学。
在水力学中,有许多重要的计算公式被广泛应用于水力工程和水资源管理的设计和分析中。
以下是一些常见的水力学计算公式:1.含固体颗粒的流体流动的沿程摩擦头损失计算公式:沿程摩擦头损失(h_f)=f*(L/D)*(V^2/2g)其中,f是摩擦系数,L是管道的长度,D是管道的直径,V是流速,g是重力加速度。
2.波速的计算公式:波速(c)=√(g*λ/2π)其中,g是重力加速度,λ是波长。
3.液体静压力的计算公式:液体静压力(P)=ρ*g*h其中,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的其中一点相对于参考面的高度。
4.流量的计算公式:流量(Q)=A*V其中,A是流动截面的面积,V是流速。
5.完全开管流动的斯托克斯-泊肃叶定律:流量(Q)=k*A*(ΔP/L)*(L/D)^0.5其中,k是校正因子,A是流动截面的面积,ΔP是两侧的压力差,L是管道的长度,D是管道的直径。
6.火箭推进器的质量流率计算公式:质量流率(m_dot)= A * V * ρ其中,A是喷嘴的横截面积,V是喷嘴的出口速度,ρ是喷嘴中的流体的密度。
7.雷诺数的计算公式:雷诺数(Re)=(ρ*V*D)/μ其中,ρ是液体的密度,V是流速,D是特征长度(如管道的直径),μ是液体的动力黏度。
8.管道流动的临界速度计算公式:临界速度(V_c)=√(g*D)其中,g是重力加速度,D是管道的直径。
9.流动速度与管道内径的关系:V=(g*H)^0.5其中,V是水流速度,g是重力加速度,H是水流的水头。
10.冲击力的计算公式:冲击力(F)=ρ*A*ΔV其中,ρ是液体的密度,A是液体作用面的面积,ΔV是液体速度的改变量。
这些公式是水力学中的基本计算公式,可以用于各种水力学的设计和分析问题。
但需要注意的是,实际应用时可能需要根据具体情况进行修正或迭代计算。
水力流量计算公式详解
水力流量计算公式详解水力流量计算是水利工程中非常重要的一个环节,它涉及到水流的速度、管道的直径、管道的材质等多个因素。
在水利工程中,我们经常会用到流量计算公式来计算水的流量,以便于工程设计和实际运行。
本文将详细解释水力流量计算公式的各个部分,并且介绍一些常用的流量计算方法。
1. 流速公式。
在水力学中,流速是指单位时间内通过管道横截面的水流量。
流速可以用以下公式计算:V = Q/A。
其中,V表示流速,单位是米/秒;Q表示水流量,单位是立方米/秒;A表示管道的横截面积,单位是平方米。
2. 流量计算公式。
水力学中常用的流量计算公式是以下的泊松方程:Q = A V。
其中,Q表示水流量,单位是立方米/秒;A表示管道的横截面积,单位是平方米;V表示流速,单位是米/秒。
3. 管道横截面积计算。
在实际工程中,管道的横截面积可以通过以下公式计算:A = π r^2。
其中,A表示管道的横截面积,单位是平方米;π表示圆周率,约为 3.14159;r表示管道的半径,单位是米。
4. 流速计算。
流速可以通过以下公式计算:V = (2 g h)^0.5。
其中,V表示流速,单位是米/秒;g表示重力加速度,约为9.81米/秒²;h表示水头高度,单位是米。
5. 流量计算实例。
假设有一个直径为1米的圆管,水头高度为10米,我们可以通过以上公式计算出水的流量:首先计算管道的横截面积:A = π (1/2)^2 = 0.7854平方米。
然后计算流速:V = (2 9.81 10)^0.5 = 14米/秒。
最后计算水流量:Q = 0.7854 14 = 11.01立方米/秒。
通过以上计算,我们可以得出在给定条件下,水的流量为11.01立方米/秒。
6. 流量计算方法。
除了上述的公式计算方法外,还有一些其他常用的流量计算方法,例如通过流量计算器、流量计算软件等。
这些方法可以帮助工程师更加方便快捷地进行流量计算,并且可以减少计算错误的可能性。
二级建造师《水利实务》计算公式大全_461
二级建造师《水利实务》计算公式大全_461二级建造师《水利实务》计算公式大全_461
1、水力学基础公式:
1.1 水头损失公式:ΔH=L*dH/dx;
1.2 离心力公式:F=rho*V2*R;
1.3 质量守恒方程:Ady=Q;
1.4 能量守恒方程:H+1/2*V2+gZ=const;
1.5修正流量计算公式:Qc=Qm*(dHm-dHc);
1.6 泥沙转移公式:Tm(dt)=-R2*(A2-A1);
1.7流体的压强损失公式:ΔP=η*V2/2;
1.8 位势梯度公式:Slop=dH/ds;
1.9 Bernoulli方程:H+1/2*V2+gy=const;
1.10能量线鲁棒性公式:H=H0+e(Qc/Qm);
1.11混合层渗透机制:J=2*K/h*(P2-P1);
1.12能量修正流量计算公式:Qe=Q*(dHe-dHm);
2、流体力学基础公式:
2.1绝对压强公式:Pa=ρgH;
2.2绝对摩擦阻力公式:Fc=η*L/D*V2;
2.3湍流损失势公式:Et=f*L/D;
2.4流量守恒公式:AdQ=Q;
2.5动量定理公式:ρV*ADV+ρg*ADH=Fc;
2.6横向湍流损失公式:f=f(Re);
2.7水位落差公式:dH=V2/2G;
2.8水力半径公式:R=A/P;
2.9流量计算公式:Q=A*V;
2.10水流来流量计算公式:Q=S*γ*Vm;
2.11圆柱涡流阻力公式:Ft=ρ*V2*R2;
2.12非定常流量计算公式:Q=A2*V2-A1*V1;
2.13平衡流型若尔当换算公式:Q=A0*V0/N;
2.14位换公式:Q=VA+γ*S*(H2-H1);。
水力计算基本公式
水力计算基本公式水力计算是涉及水流和流体力学的计算过程。
其基本公式包括渠道流量公式、摩擦阻力公式和水力损失公式等。
下面将详细介绍这些基本公式及其应用。
1.渠道流量公式渠道流量公式是用来计算水流通过给定横截面的流量的公式。
根据不同的渠道形状和流量条件,可以使用相应的公式。
以下是几种常见的渠道流量公式:1.1矩形渠道流量公式:Q=b*h*v式中,Q为流量,b为矩形渠道的宽度,h为水深,v为流速。
1.2圆形渠道流量公式:Q=π*r^2*v式中,Q为流量,r为圆形渠道的半径,v为流速。
1.3梯形渠道流量公式:Q=(a+b)*h*v/2式中,Q为流量,a和b为梯形渠道上下底的长度,h为水深,v为流速。
2.摩擦阻力公式摩擦阻力公式用于计算水流通过渠道时所受到的阻力。
常用的摩擦阻力公式有曼宁公式和切比雪夫公式。
2.1曼宁公式:h=(1/n)*(Q/A)^2*l/(2*g)式中,h为渠道水深(摩擦阻力损失),n为曼宁摩擦系数,Q为流量,A为横截面面积,l为渠道长度,g为重力加速度。
2.2切比雪夫公式:h=α*(Q^2/A^2)*l/(2*g)式中,h为渠道水深(摩擦阻力损失),α为切比雪夫系数,Q为流量,A为横截面面积,l为渠道长度,g为重力加速度。
3.水力损失公式水力损失公式用于计算水流通过管道或渠道时所产生的能量损失。
常见的水力损失公式有弗朗西斯公式和达西-魏本巴赫公式。
3.1弗朗西斯公式:h=(f*l*v^2)/(2*g*d)式中,h为水力损失,f为摩擦阻力系数,l为管道或渠道长度,v为流速,g为重力加速度,d为管道或渠道的直径或水深。
3.2达西-魏本巴赫公式:h=(f*l*v^2)/(2*g*d)式中,h为水力损失,f为达西-魏本巴赫摩擦系数,l为管道或渠道长度,v为流速,g为重力加速度,d为管道或渠道的直径或水深。
这些基本公式在水力学相关领域中都有广泛的应用,通过对水流的流速、渠道形状和摩擦阻力等因素的计算,可以帮助工程师设计和优化水利工程。
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五种底坡十二条水面曲线
(b)梯形压强 分布图
(a)三角形压强 分布图
•静水总压力大小和方向
• 矩形平面单位宽度受的静水 总压力是压强分布图的面积
• 矩形所受总压力
P b
•方向:垂直指向受压面
解析法求作用于任意平面上的静水总压力
p pc A
静水总压力的作用点一般在受压面形 心以下
•压力体的构成
水力学重点及难点
F y
Q(2v2z 1 v1z ) Fz
水力学重点及难点
a)动量方程是矢量方程,要建立坐标系。(所建坐标系 应使投影分量越多等于0为好,这样可以简化计算过 程。) b)流速和力矢量的投影带正负号。(当投影分量与坐标 方向一致为正,反之为负) c)等号左边为流出动量减去流入动量。
Chapter 4
(1)水深,底坡沿程不变及过水断面形状尺寸不变
(2)断面平均流速沿程不变 (3)三线平行J = Jz= i
❖ 均匀流形成条件: 恒定流,长直棱柱体渠道,正坡渠 道,糙率沿程不变
❖ 水力最佳断面
水力学重点及难点
❖ 明渠均匀流公
Q AC Ri
Q公式K i
❖ 明渠均匀流水力计算类型: (1)求流量Q (2)求渠道糙率n (3)求渠道底坡:
强的计算和不同表示方法。 ❖ 重力作用下静水压强的基本公式
p=p0+h
p
z C
其中 : z—位置水头, p /γ—压强水头
(z + p /γ—测压管水头 “水头”:表示单位重量液体含有的能量。
p1
•1
p2
z1
0
2•
z2
z1
p1
z2
p2
水力学重点及难点
压强的三种表示方法:
绝对压强p′,相对压强p, 真空度pv,
水力学重点及难点
❖ 液体的两种流态和判别 雷诺实验 层流 —液体质点互相不混掺的层
状流动。 紊流 —存在涡体质点互相混掺的
流动。
❖ 流态的判别:雷诺数Re
Re<Rek 层流 ;Re>Rek 紊流
雷诺数是重要的无量纲数,它的物理意义表示惯性力与 粘滞力的比值。
❖水头损失(沿程水头损失和局部水头损失)
C
1
1
R6
n
hf
l
d
v2 2g
Chapter 5 ❖管道分类
水力学重点及难点
❖ 简单管道水力计算
短管水力计算
自由出流 淹没出流
Q c A 2gH
Q c A 2gz
长管水力计算方法
QK J
❖❖复水杂击管现道象水和力水计击算分(类并联)
水力学重点及难点
Chapter 6、7
❖ 明渠均匀流特征:
水力学重点及难点
Chapter 1
1. 液体的主要物理性质――粘滞性 粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因。 粘滞性是理想液体和实际液体的主要区别。
牛顿内摩擦定律 -----描述液体内部的粘滞力规律
du
dy
牛顿内摩擦定律适用范围: 1)牛顿流体, 2)层流运动
Chapter 1
水力学重点及难点
要掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它 们之间的转换关系。
1pa(工程大气压) =98000N/ m2 =98KN/m2
水力学重点及难点
❖ 静水总压力的计算
静水总压力求解包括求力的大小、方向和作用点,受压面 可以分为平面和曲面两类。根据平面的形状:对规则的矩 形平面可采用图解法,任意形状的平面都可以用解析法进 行计算。在计算曲面静水总压力时,要注意压力体的绘制。
能量方程应用:
孔口恒定出流 、 毕托管、文丘里流量计 、 管嘴出流
能量方程图示
掌握总头线、测压管水头线、水力坡度的概念及 水头线的绘制。
1
0v02 2g
H
v0
v 2 2g
v
总水头线
v2
H0 hw 2g
2
1
o
v
2
❖恒定总流动量方程
Q(2v2x 1 v1x ) Fx
Q(2v2 y 1 v1y )
(4)设计渠道断面尺寸
K AC R
i z1 z2 l
水力学重点及难点
❖ 明渠水流流态的判别:
判别指标 Vw 缓流 V < Vw 急流 V > Vw
临界流 V = Vw
Fr Fr <1 Fr >1 Fr = 1
hk, h>hk h<hk h=hk
ik (均匀流) i < ik i > ik i = ik
•产生水头损失的两个条件
1.液体具有粘滞性(内因) 2.固体边界的影响,液体质点间产生想液体只有能量转换,而没有能 量损失
水力学重点及难点
❖ λ的变化规律 尼古拉兹实验 (人工粗糙管)
水力学重点及难点
❖ 几个重要公式
达西公式 谢才公式 曼宁公式
hf
l
4R
v2 2g
v C RJ
水力学重点及难点
❖ 佛劳德数Fr:
Fr v gh
佛劳德数Fr是水力学中重要的无量纲数,它表示惯性力 与重力的对比关系
18. 断面比能Es和比能曲线:
v 2
Es h 2g
比能及比能曲线
h
Es f (h)
Es
h
Q 2
2 gA2
缓流
K
hK
45
Es m in
急流
Es
水力学重点及难点
❖ 临界水深和临界底坡
Q2 AK 3
g
BK
矩形断面
q 2
hK 3 g
❖ 水跃:由急流向缓流过渡产生的水力突变现象。(从 小于临界水深到大于临界水深)
水平矩形断面明渠水跃: (1)水跃方程: J(h1)=J(h2)
(2)共轭水深公式:
h
q2
h 2
1
2
18 gh 3
1
1
水力学重点及难点
❖ 水跃函数曲线
❖ 水面线变化规律 2条水深线把5种底坡上的流动空间划分为12个流区,每个流
2. 液体的主要物理性质――可压缩性:在研究水击时需要 考虑。
3. 作用在液体上的两类作用力表面力和质量力
4、液体的边界条件
Chapter 2
水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。 通过静水压强和静水总压力的计算,我们可以求作
用在建筑物上的静水荷载。
水力学重点及难点
静水压强: 掌握静水压强特性,等压面,水头的概念,以及静水压
Chapter 3
❖ 液体运动的基本概念 流动的分类、断面平均流速及流线、迹线概念
❖ 三大方程 连续方程 v1A1= v 2A2 能量方程
z1
p1
1v12
2g
z2
p2
2v22
2g
hw
① 能量方程应用条件:
恒定流,只有重力作用,不可压缩、渐变流断面,无
流量和能量的出入
水力学重点及难点
② 能量方程应用注意事项: 选择统一基准面便于计算、选计算断面、选典型点计 算测压管水(压强计算采用统一标准)