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《標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面水躍共軛水深的簡(jiǎn)化計(jì)算.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、448西安理工大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofXi’anUniversityofTechnology(2O14)Vo1.30No.4文章編號(hào):1006—4710(2014)04—0448—06標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面水躍共軛水深的簡(jiǎn)化計(jì)算張志昌,賈斌(西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院,陜西西安710048)摘要:研究了標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面水躍共軛水深的一般計(jì)算方法和簡(jiǎn)化計(jì)算方法。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面的幾何形狀,按照分塊計(jì)算面積和形心的方法,詳細(xì)推導(dǎo)三種工況下斷面面積和面積形心距水面距離的計(jì)算公式,根據(jù)水躍的一般方程,推導(dǎo)水躍共軛水深的一般計(jì)算
2、方法,根據(jù)最小二乘法原理得到了水躍共軛水深的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。給出了馬蹄形斷面面積和形心的計(jì)算公式,給出了水躍共軛水深的一般計(jì)算方法和簡(jiǎn)化計(jì)算方法。本研究給出的馬蹄形斷面水躍共軛水深的簡(jiǎn)化計(jì)算方法計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單明了,物理概念清楚,容易掌握,計(jì)算精度完全滿足工程設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面;水躍;共軛水深;簡(jiǎn)化計(jì)算中圖分類號(hào):TV153.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ASimplifiedcalculationmethodofconjugatewaterdepthofstandardⅡtypeofhorseshoecrosssection
3、ZHANGZhichang,JIABin(FacultyofWaterResourcesandHydroelectricEngineering,Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,China)Abstract:Thegeneralcomputingmethodandsimplifiedcalculationmethodofconjugatewaterdepthofstandard1Itypeofhorseshoecrosssectioninopenchannelarestudie
4、d.Accordingtothegeometricalshapeofhorseshoecrosssectionandthecomputingmethodofareaandcentroid,themethodsforcalculatingofsectionalareaandcentroidinthreekindsofworkingconditionsarede—duced,thegeneralmethodsforcalculatingofconjugatewaterdepthareresearchedaccordingtot
5、hegeneralequationofhydraulicjumpandthesimplifiedmethodsforcalculationareresearchedbyusingtheleastsquaremethod。Theformulasofcentroidandareaofhorseshoecrosssection??andthegeneralcomputingmethodandsimplifiedcalculationmethodoftheconjugatewaterdeptharegiven.Thesimplif
6、iedcalculationmethodoftheconjugatewaterdepthissimple,clearinphys—icsconceptandhighaccuracywhichcanmeettherequirementofengineeringdesign.Keywords:standardⅡtypeofhorseshoecrosssection;hydraulicjump;conjugatewaterdepth;simplifiedcalculation馬蹄形斷面是由底部的弓形、下部?jī)蓚?cè)的扇形底拱一般為半徑
7、很大的圓,可將其視為平底,給出了以及頂拱半圓形組成的。由于斷面形式復(fù)雜,近幾這種情況下臨界水深的計(jì)算方法。文獻(xiàn)E6]通過(guò)對(duì)年來(lái)學(xué)者們采用不同的方法研究了馬蹄形斷面的正馬蹄形斷面臨界流方程的數(shù)學(xué)變換,應(yīng)用逐步優(yōu)化常水深和臨界水深,這些研究成果都以迭代或優(yōu)化擬合原理,得到馬蹄形斷面臨界水深的直接計(jì)算式。擬合方法進(jìn)行表述。文獻(xiàn)[1]給出了標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄文獻(xiàn)[7]引入準(zhǔn)一次函數(shù)、準(zhǔn)二次函數(shù)的概念,給出形斷面Q。/r<26.1313和Q。/r>26.1313兩種了計(jì)算馬蹄形兩種標(biāo)準(zhǔn)斷面正常水深的簡(jiǎn)化公式。情況下臨界水深的迭代公式;文獻(xiàn)
8、[2]給出了標(biāo)準(zhǔn)I文獻(xiàn)[8]引入無(wú)量綱參數(shù)得到了平底II型馬蹄形斷型和標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面臨界水深的迭代公式。文面正常水深和臨界水深的直接計(jì)算公式。文獻(xiàn)[9]獻(xiàn)[3]給出的臨界水深的計(jì)算公式較為復(fù)雜;文獻(xiàn)研究了標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型馬蹄形斷面正常水深、弗勞德數(shù)和[4]通過(guò)迭代和逐步優(yōu)化擬合,給出了馬蹄形斷面臨收縮斷面水