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。     

梯形断面渠道临界水深近似计算式

依据明渠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,从梯形与矩形断面几何特性出发,利用在临界水深时,矩形与梯形过水断面面积相等原则,推导得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,且精度较高。     

论梯形明渠临界水深的精确计算公式

梯形明渠临界水深的求解过程是求解一个单变量超越方程的过程,理论上无解析解。通过引入无量纲参数--单位水面宽度,对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形,得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。推导出4套梯形断面临界水深的直接计算公式,其中2套计算公式印证了前人的成果,并为前人的公式推导提供了简捷、充分的理论依据。通过对多家公式形式的表述和比较,并根据精度1%和1‰的不同要求进行误差分析,结果表明：4套直接计算公式理论性强,形式简单,适用范围广,计算精度高,值得推广。     

矩形和抛物线形明渠收缩断面水深的精确解

给出矩形和抛物线形明渠收缩断面水深的精确计算公式。根据一元三次方程和一元四次方程的精确解,研究矩形和抛物线形明渠收缩断面水深的精确计算方法。提出了收缩断面水深的精确计算公式。矩形和抛物线形明渠收缩断面水深以往主要是通过试算或迭代计算,本文给出的公式为显式精确计算公式。     

用Steffensen迭代法计算梯形明渠的临界水深

迭代法是求解梯形明渠临界水深的基本方法之一，通过对临界水深方程进行数学变换，采用Steffensen迭代法进行计算，计算数据表明，迭代一次即可得出精度很高的临界水深值，该法不依赖图表，迭代式简明直观，计算便捷，精度很高，可供工程实际参考应用。     

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。     

临界水深计算方法的研究

总结了渠道临界水深常见的计算方法,分析了过水断面比能曲线的特性,根据渠道临界水深的定义,利用计算机软件编程技术可以解决大量繁琐计算的特点,求解了明渠临界水深,并且分析与总结了用定义法解决工程计算的意义。     

梯形明渠临界水深的简明表达式

本文引入一个中间变量，将梯形明渠临界水深的基本方程改写为便于迭代的形式；通过两种迭代格式，相继迭代３次或４次，得到梯形明渠临界水深的两种近拟表达式。公式结构简明，计算方便，适用于任一梯形明渠，计算精度很高；最大相对误差分别小于１．２‰与０．０９‰。     

糙率变化对明渠水深影响的探讨

糙率对于明渠水力计算有着重要的影响。工程设计中常采用查表法选取渠道糙率,增大了糙率取值的随意性。通过模拟计算与分析,探讨糙率对明渠水深的影响,同时对明渠上下游断面不同糙率的水面衔接问题进行了分析。结果表明:在相同流量情况下,明渠断面越小,糙率对渠道水深的影响越大;在相同流量、相同明渠断面情况下,渠道底坡越小,糙率对渠道水深的影响越大;在明渠断面相同的情况下,流量越大,糙率对渠道水深的影响越大。     

圆形过水断面临界流的近似水力计算

圆形断面因其结构形式简单、力学和水力学条件好等特点,是输水隧洞和输水管道工程中最常用的过水断面形式.但圆形断面的临界水深方程为超越方程,数学上无解析解.为此,通过对临界水深方程进行了变换,引入无量纲参数,运用优化拟合的方法得到了圆形断面临界水深的直接近似计算公式.该公式具有表达形式简洁,计算结果精度较高的特点.     

基于WMLES方法的复式断面明渠三维紊流数值模拟

针对基于雷诺时均Navier-Stokes方程的数值模型在精确模拟复式断面明渠三维水流结构方面存在困难和传统大涡模拟(LES)方法计算成本相对较高的问题,采用壁面建模的大涡模拟(WMLES)方法建立三维数值模型,对水深比(滩地水深与主槽水深之比)为0.5的复式断面明渠水流结构进行模拟计算。数值模拟计算结果与已有试验测量结果和LES模拟结果的对比表明,WMLES方法能够准确地模拟时均速度、床面切应力、紊动强度、紊动能、雷诺应力分布、二次漩涡结构,该方法在复式断面明渠水流三维模拟中是可靠的;在保证计算精度的前提下,与传统LES方法相比,采用WMLES方法能够显著降低计算成本。     

梯形明渠临界水深计算公式的改进

以简单的迭代法为基础，通过对临界水深方程进行数学变换，提出了计算梯形明渠临界水深的新方法．该方法不依赖图表，简单易行，精度很高，可供工程实际参考应用．     

梯形渠临界水深计算公式的改进

以简单的迭代法为基础，通过对临界水深方程进行数学变换，提出了计算梯形明渠临界水深的新方法，该方法不依赖图表，简单蝗行，精度很高，可供工程实际参考应用。     

用模式搜索算法求解梯形明渠正常水深

 梯形明渠正常水深在水力设计中经常遇到,但其求解无显函数形式的表达式 , 传统计算中的试算法或查图法不仅计算过程繁琐复杂,而且计算精度不高。通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠正常水深的基本方程进行恒等变形,得到了求解单位水面宽度的超越函数,并证明该方程为单调函数。为此,将求解正常水深的问题等价于一非线性优化问题,并用模式搜索算法求解。实例计算及误差分析表明：该算法计算经济、收敛性好,为梯形断面水力计算提供了一种新的求解思路。     

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。     

明渠测流槽不分离水流流量的计算方法

根据边界层理论和临界水深理论，探讨了明渠长喉道测流槽不分离水流流量的理论计算方法。这种方法避免了繁琐的试验率定，适应各种不同形式的渠道断面。     

利用Excel实现明渠特征水深计算

针对正常水深、临界水深、收缩水深和共轭水深这四种明渠特征水深,通过Excel软件的填充柄、单变量求解功能、循环引用迭代计算和规划求解功能四种方法进行求解计算。通过实例计算以及与文献计算结果对比分析,表明Excel求解与一般的人工手算或计算机编程计算相比,能更快速、准确、方便地求得各种断面形式的水深,计算过程方便易懂、计算结果精确可靠,为教学和设计等提供了很好的方法和思路。更多还原     

再论梯形明渠临界水深计算方法

梯形明渠临界水深的近似计算方法已有很多种,利用牛顿法直接求解临界水深的精确解,此方法过程简单,计算精度高, 收敛速度快。     

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。     

非棱柱体明渠非均匀渐变流水面线定性分析与计算

本文首先导了非棱柱体明渠非均匀渐变流水面线定性分析的基本方程，对水面线进行定性分析，并利用反算断面比能水深法确定不面线试算的假设水深，准确地进行水面线计算。