渠道梯形断面临界水深计算简化

依据明渠水力学稳定缓变流理论，以任何断面临界水深计算通式作基础，结合梯形断面水力要素，引入梯形断面底宽与临界水深比值，推导出梯形断面临界水深算式，并利用查表法简化计算。经算例表明，效果较好。     

应用几何规划方法计算梯形断面明渠临界水深

根据临界水深的定义，应用几何规划方法，推导出计算梯形断面明渠临界水深的公式，可以直接算出梯形断面的临界水深，其计算精度完全可以满足工程要求。     

用迭代法求各种流态下的水深

一、前言 S.E.盖依给出了河渠矩形断面比能公式中水深h的直接解,但梯形断面水深h的解仍无简易可行的算法;应用迭代法在求水流收缩断面水深方面,已解决了计算矩形断面收缩水深的问题,而求梯形断面收缩水深还没有完满的简捷算法;梯形断面临界水深在一般《水力学》教材中只给出了试算法和图解法。另外矩形断面水深与梯形断面水深的计算如何统一在一个实用的公式中,也还没有得到解决。为此,本文介绍一种计算     

几种常用的水力计算简便法

河渠中水流运动的规律是很复杂的，再加上边界条件的诸多因素，因此水力计算中的许多公式在求解时往往需要试算，倘若不使用电算，其计算工作量是相当大的，在现行的教科书及其它设计参考中，仍然采用传统的试算法，为此作者推导出八种简便可行的迭代公式：（１）适应于矩形断面河槽的挖深式消力池池深；（２）圆形断面正常水深；（３）Ｕ形断面正常水深；（４）梯形断面正常水深；（５）矩形断面正常水深；（６）梯形断面临界水深；（７）无坎宽顶堰流量；（８）有坎宽顶堰流量。最后举出算例与试算法结果比较，完全一致。     

复式梯形断面临界水深计算公式

 梯形明渠临界水深实质上是求解含一个参数的一元六次方程,理论上无解析解,现已有简捷、准确、通用的直接计算方法;复式梯形断面明渠临界水深实质上是求解含两个参数的一元六次方程,理论上更无解析解。在梯形断面临界水深研究的基础上,经过数学变换,并应用迭代理论,提出了复式梯形断面明渠临界水深的简捷、准确、通用的直接计算公式,最大误差为1.49%,能满足生产实践的需要。     

梯形断面消力池扩散型消能计算

针对目前NB/T 35023—2014《水闸设计规范》只涉及矩形断面消力池,未涉及梯形断面消力池消能计算的问题,基于水力学基本理论和数值分析理论对梯形断面消力池消能计算进行研究,推导了梯形断面收缩水深的解析计算式以及梯形断面消力池扩散型消能跃后共轭水深基本方程,并利用高次方程求解理论分别给出棱柱体梯形断面跃后共轭水深的解析计算式和扩散型消能跃后共轭水深的简易迭代求解公式,并根据消能计算方程,给出梯形断面消力池扩散型消力池池深、池长的计算式。工程实例计算结果表明,所提出计算式精度可靠。     

准梯形及U形渠道临界水深计算公式

本文根据明渠临界水深方程，经过适当数学变换给出了准梯形断面、Ｕ形断面渠道临界水深的计算公式，以供生产设计应用。     

渠道梯形断面计算简化

依据明渠水力学稳定缓变流理论，以液体稳定均匀流动时的基本方程与液体稳定均匀紊流方程(谢才公式)，引用水力最佳断面条件，推导出梯形和矩形断面算式；并在相同水深情况下，利用梯形与矩形断面积相等原则，当边坡系数在0≤m≤4／3的范围内，可直接求得梯形断面尺寸，从而使计算简化。算例表明，效果良好。     

渠道梯形断面临界水深近似计算

依据渠道水力学稳定缓变流理论,以任意断面临界水深计算通式为基础,从梯形与半圆形断面几何特性出发,当临界水深时,以梯形与半圆形的过水面积相等原则,推导出直接求解梯形断面临界水深的近似计算式,算例表明,可简化计算且效果良好.     

明渠梯形断面临界水深计算公式的推求

在明渠水流的流态判别中,临界水深是一个很重要的标志,梯形断面临界水深的计算,一般借助于图表、试算和图解,且求解显得很复杂。此临界水深的求解能否用公式表达,并便于用计算器计算?笔者通过研究,导出了临界水深的e~(-x)函数形式的表达公式,经大量的计算和验证,证明利用一般的函数计算器计算,都能达到计算速度快、结果准确等优点。