明渠均匀流正常水深的数值计算

对于明渠均匀流渠道水深的计算，文章给出了一种数值求解法。     

再论圆管明渠均匀流正常水深的直接计算公式

在总结前人圆管明渠均匀流正常水深计算公式的基础上,引入无量纲参数α和无量纲正常水深β,对圆管明渠均匀流基本方程进行数学变换,应用曲线拟合和优化原理,提出新的圆管明渠均匀流正常水深的直接计算公式;根据给水排水工程和水利工程设计规范的要求,并考虑工程实际情况,确定计算公式的工程适用范围。误差分析和计算实例表明:该公式形式简捷,精度较高,在工程适用范围内最大相对误差小于0.72%,可以方便工程设计人员在设计中直接使用。     

采用二分法编程求解明渠均匀流正常水深计算

根据水力学原理，对已有的渠道进行校核，不可避免的会遇到对明渠均匀流正常水深ho和明渠均匀流临界水深kc的计算。对隐函数形式出现的ho或kc的高次代数方程，水力学课程中，已给出了求解ho和k的图解法和代试算法。但是这两种方法繁琐费时，容易出错，隐函数求根的方法有多种，二分法求解明渠均匀流正常水深的方法为其中之一，中给出了编写相应的计算程序。     

梯形明渠正常水深直接计算公式

通过对梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到计算其无量纲正常水深λ的迭代公式，一方面从数学上证明了迭代函数的收敛性，另一方面，通过对无量纲正常水深λ与已知参数ｍ，ａ之间关系的分析及数值计算，利用最佳逼近拟合原理得到无量纲正常水深的一次近似计算式，最后以此近似计算式为初和迭代方程进行一次迭代得到梯形明渠无量纲正常水深的直接计算公式，计算实例表明此方法简捷、准确且不需依赖图表。     

梯形明渠正常水深直接算法

根据梯形明渠均匀流的计算理论,通过对正常水深方程进行数学变换,得到计算其无量纲正常水深的迭代公式.一方面从数学上证明了该迭代公式的收敛性;另一方面,通过对无量纲正常水深与已知参数,之间关系的分析及数值计算,利用回归分析得到无量纲正常水深初值的近似计算式.并以此为初值,用迭代公式进行一次迭代得到梯形明渠无量纲正常水深的直接计算公式.计算数据表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用.     

梯形明渠正常水深计算的迭代法

通过对明渠均匀流的基本公式进行恒等变形，推导出梯形明渠均匀流的无量纲公式及正常水深的迭代公式，证明了迭代过程的收敛性，并利用回归分析拟合迭代函数的近似表达式，求出迭代初值，经二次迭代计算，最大相对误差的绝对值均不超过０．１３１％。     

梯形明渠正常水深计算的迭代法

通过对明渠均匀流的基本公式进行恒等变形，推导出梯形明渠均匀流的无量纲公式及正常水深的迭代公式，证明了迭代过程的收敛性，并利用回归分析拟合迭代函数的近似表达式，据此求出迭代初值，经２ 次迭代计算，最大相对误差的绝对值均不超过 １３１‰。     

明渠均匀流计算编程

明渠均匀流计算是水利设计中经常遇到的.我区基层水利单位一般无微机,技术人员只能采用繁琐的试算法.计算器是每个水利技术人员必备的计算工具,利用可编程序计算器计算明渠均匀流是一种简单易行的好办法.现以CASIO fx-3800p型计算器,根据明渠均匀流的公式,介绍一种渠道流量计算的程序及使用方法.     

复式断面明渠正常水深水力计算

1前言复式断面明渠正常水深的推算，是天然河渠水力计算的一项重要工作。由于复式断面具有这样的一个特点，即当水深h由渠道下部（h＜h'）升至上部（h＞h'）时（见图1），其图1明渠复式断面图湿周会突然剧增。此时，过水断面面积亦有所增加．但增幅较小，以致水深由h＜h’增至h’之上时．复式断面的水力半径反而会突然减少。因此．若直接应用公式Q＝AC打算整个复式断面的流量，就会得到一个与实际情况相伴的结果：当水深由h＜h’增加到h＞h’时．在某一水深范围内，流量不但年随水深的增加而增加，反而会有所减少。相反，若以流量推算水深…     

弧底梯形明渠正常水深的直接算法

 通过对弧底梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到其无量纲正常水深的迭代公式，并从数学上证明了该迭代式的收敛性；通过数值计算选取恰当的迭代初值，再经迭代运算，提出了弧底梯形明渠均匀流水深的直接计算公式。实例计算及误差分析表明： 在工程实用范围内该法最大相对误差为0.7%， 而且克服了以往查图查表法及试算法的缺点，是一种简捷准确的有效方法。     

论梯形明渠均匀流计算的改进

提出了梯形明渠均匀流计算的改进方法。     

用迭代法计算明渠均匀流水深和临界水深

针对明流水力计算中人工渠道均匀流水深h0和临界水深hk用试算法和查图法计算繁琐,查算精度较低等问题,本文提出了迭代计算方法,并完整地介绍了几种常用规则过水断面明流的均匀流水深和临界水深的迭代计算关系式和算例。     

明渠均匀流研究

利用普朗特-卡门（Prandtl-Karman）粗糙平板上的流速分布公式, 推出了二维明渠均匀流的流速计算公式;然后,在假定矩形渠道底部阻力和边墙阻力相等的条件下,推出了矩形明渠均匀流的流速计算公式;随后,利用尼古拉兹的粗糙管道流阻力系数公式,推出半圆形明渠满流时的计算公式,再转化为非满流条件下的计算公式。将推导出来的二维、矩形及半圆形明渠计算公式的计算结果同前人的试验结果相对比,二者吻合良好;并同谢才-曼宁公式的计算结果进行对比,结果表明,文中4个算例的计算结果比谢才-曼宁公式的计算结果更接近试验值。     

明渠水力学的正常、临界和共轭水深的计算

正常水深、临界水深和共轭水深在明渠水流计算中是极其重要的,但由于在具体计算中往往十分费力,所以它们是在众所周知的简化假定下算出的。为此,本文在常见的计算假定下提出三种水深关系式;并给出大量渠道断面     

梯形明渠收缩水深直接计算公式

通过对梯形渠道收缩断面能量方程的恒等变形,得到计算收缩水深的直接计算公式.该公式简捷、不依赖图表,在工程实用范围内精度能够满足要求.     

利用VB实现明渠均匀流的水力计算

在水利工程设计中,经常遇到各种断面明渠均匀流的水力计算,设计人员普遍采用Excel软件建立明渠均匀流水力计算模块,借助Excel假设分析中的单变量求解法,可以实现其计算目标,但是单变量求解操作麻烦,计算方法不快捷。利用VB开发可视化计算程序,可快速实现明渠均匀流各种条件下的水力计算。     

蛋形断面明渠正常水深和临界水深的简化算法

德式蛋形断面明渠均匀流正常水深和临界水深的基本方程均为隐式三角函数方程,无法直接求解。在充满度α=0.066 7~0.85区间选取一系列数值,通过计算相应的圆心角θ,再计算与α对应的一系列正常水深模数η0和临界水深模数ηk的精确值并点绘成曲线,在分段曲线拟合和优化分析的基础上,分别给出了以正常水深模数η0为自变量的充满度α0直接计算公式和以临界水深模数ηk为自变量的充满度αk直接计算公式。算例表明,该简化算法具有简单快捷、方便实用和结果精度高等特点,可极大方便工程设计人员在德式蛋形断面排水涵管设计中的使用。     

梯形明渠共轭水深计算方法

一方面,通过对共轭水深方程进行数学变换,并根据共轭水深的水流特点,得到计算其水深的迭代公式;另一方面,通过求解一元二、三次方程得到共轭水深的初值近似计算式,并以此为初值,用迭代公式进行一次迭代得到梯形明渠共轭水深的直接计算公式。计算数据表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。