D-1 管、洞水力学计算
作者:佚名 日期:2010年12月28日 来源:本站原创

文件:L:\01\4.1版\SLSDK4.1\use\D-1-1.out

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 ****                     管、洞水力学计算书                        ****
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 ________________ 工程、___________ 阶段、_________ 专业、_________ 部分

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  一、基本资料与计算假定

      ****** 倒虹吸管 ******
  管型:                            园管
  材料:                            混凝土
  摩擦系数  Lambda:                     0.0222
  局部水头损失总和  Xi:                 2.0000
  管长  L :                            30.0000(米)
  水位差  DH:                           0.5000(米)
  流量  Q :                              0.9400(米)

  二、计算简图

      见附图一。

  三、算法与公式

      管,洞水流分为有压流与无压流,有压管又分长管与短管.前者以沿程
  水头损失为主;後者还要考虑局部水头损失.
  1.有压流:
  (1) 流速公式
          V=MU*SQR(2*g*dH)
              式中 MU--流速系数; SQR--开方符号; dH--水位差;
          MU=1/SQR(Xi+LM*L/d)
              式中 Xi--局部水头损失系数总和(进口损失+弯管损失+1.0)
                   LM--材料摩擦系数; L--管长(m); d--管径(m)
      对有压涵洞
          LM=8*g/C^2
              式中  谢才系数  C=1/n*R^Y
              其中  n--材料糙率;  R--水力半径;
                    y=2.5*SQR(n)-0.13-0.75*(SQR(R)*(SQR(n)-0.1)
  (2) 流量公式
          Q=V*OM
              式中 OM--截面积(m^2); (圆管(3.14159/4*d^2) 方管(a^2))
                   V--流速(m/sec);   Q--流量(m^3/sec)
  2.无压长管,按明渠计算
          Q=OM*C*SQR(R*i)
              式中 OM--过水面积(m^2); i--坡度;
          C=1/n*R^(1/6)
  3.无压短管按宽顶堰计算.
          Q=m*b*SQR(2*g)*Ho(3^2)
              式中  m--流量系数;  b--相当管宽(m);  H0=H+V0^2/2/g
  4.倒虹吸管:按有压流计算.

  5.取水涵管
  (I ) 类型:分级卧管式,转盘闸门式.
  (II) 分级卧管式:
  (1) 取水口
          Q=MU*SQR(2*G)*(SQR(H1)+SQR(H2))*OM
              式中 H1--孔1作用水头(m); H2--孔2作用水头(m)
  由上式反求取水口直径 d。
  (2)卧管内为无压流,按明渠计算.并限制卧管内过水高度 h=0.4d
     (圆卧管), h=1/4~1/3 a(方卧管)
  (3)引水涵管一般为明流,且 i=1/100~1/200,h=0.75d
  (4)消力池
     长度          Lk=(4.83~5.52)*(h''-h')
     最小深度      S=1.25*(h''-ho)
     宽度          bo=b+0.4
                   式中 h'--跃前水深,近似取卧管水深;
                        h''--跃后水深 (h''=h'/2*(SQR(1+(8*Q^2)/(g*b^2*h'^3))-1);
                        ho--涵管水深
  (III)转动圆盘闸门式
       进水口尺寸及无压涵管尺寸计算同前,但消力井最小体积
                   V=N/8=(9.8*Q*H)/8 (立方米)
                   式中 N--水流能量(千瓦)
       消力井尺寸  B*L*(T-1)>V
                   式中 T--消力井高度
       闸门涵管也是有压的,按有压管计算。

  四、计算结果

  计算管径  D :                          0.8021(米)
  校核管径  D :                         0.8020(米)
  校核管径相关的流速系数  Mu:           0.5943
  校核管径相关的流速  V:                1.8605(米/秒)
  校核管径的流量  Q:                    0.9398(立方米/秒)

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  校核者 ___________  计算者 ______________  计算单位 __________________

                                             计算时间 :2010-09-25
 

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