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坡度、边壁材料相同的渠道,当过水面积相等时,明渠均匀流过水断面的平均流速在哪种渠道中最大?( )
A. 半圆形渠道
B. 正方形渠道
C. 宽深比为3的矩形渠道
D. 等边三角形渠道
B. 正方形渠道
C. 宽深比为3的矩形渠道
D. 等边三角形渠道
参考答案
参考解析
解析:明渠均匀流的公式为:
R=A/χ。式中,C为谢才系数,R为水力半径,i为渠道底坡,χ为湿周,A为过水断面面积。
由曼宁公式可知C=R1/6/n,则均匀流计算公式简化为:
根据题意坡度、边壁材料相同可知渠道底坡i和糙率n相同,则水力半径R越大,流速越大。
A项,半圆形渠道,设其几何半径为r,则水力半径为:
B项,正方形渠道,设其几何边长为a,则水力半径为:
C项,宽深比为3的矩形渠道,设其几何边长中深度为h,则水力半径为:
D项,等边三角形渠道,设其几何边长为b,则水力半径为:
根据题意过水面积相等,则有:
求得:r:a:h:b=1:1.253:0.724:1.905,则A、B、C、D对应的水力半径之比为1:0.835:0.869:0.825,故水力半径最大的为A项。
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/419481f335c9ccdc.png)
R=A/χ。式中,C为谢才系数,R为水力半径,i为渠道底坡,χ为湿周,A为过水断面面积。
由曼宁公式可知C=R1/6/n,则均匀流计算公式简化为:
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/3ea9247416af1a85.png)
根据题意坡度、边壁材料相同可知渠道底坡i和糙率n相同,则水力半径R越大,流速越大。
A项,半圆形渠道,设其几何半径为r,则水力半径为:
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/ffab03e49548463e.png)
B项,正方形渠道,设其几何边长为a,则水力半径为:
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/565b4e1b3d691fcd.png)
C项,宽深比为3的矩形渠道,设其几何边长中深度为h,则水力半径为:
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/0a9f656c834e783f.png)
D项,等边三角形渠道,设其几何边长为b,则水力半径为:
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/0ff7c248fb38a364.png)
根据题意过水面积相等,则有:
![](https://assets.51tk.com/images/bd722d317424bac2_img/d9c8ceaa1e30595f.png)
求得:r:a:h:b=1:1.253:0.724:1.905,则A、B、C、D对应的水力半径之比为1:0.835:0.869:0.825,故水力半径最大的为A项。
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考题
明渠均匀流基本特征为( )。
A、过水断面的形状和尺寸、流速、流量、水深沿程都不变B、流动过程中只有局部水头损失C、渠底坡度、水面坡度、水力坡度三者相等D、水面线与渠底线相互平行E、测压管水头线与总水头线相互平行
考题
产生明渠均匀流的条件包括:水流( ),渠道必须是长而直、底坡不变的正坡渠道,过水断面的形状、尺寸、粗糙程度沿程不变,不存在阻水建筑物和干扰。A.必须是恒定流B.流量增加C.流量减少D.随时间变化
考题
方形和矩形断面的渠道断面1及2如图所示。若两渠道的过水断面面积相等,底坡i及壁面的粗糙系数n皆相同,均匀流的流量关系是:
A. Q1=Q2
B. Q1>Q2
C. Q12
D. 不确定
考题
对明渠恒定均匀流,在已知通过流量Q、渠道底坡i,边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是:
A.给定水深h,求底宽b
B.给定宽深比β,求水深h与底宽b
C.给定最大允许流速[v]max,求水深与底宽b
D.给定水力坡度J,求水深h与底宽b
考题
产生明渠均匀流的条件包括:水流(),渠道必须是长而直、底坡不变的正坡渠道,过水断面的形状、尺寸、粗糙程度沿程不变,不存在阻水建筑物和干扰。A、必须是恒定流B、流量增加C、流量减少D、随时间变化
考题
判断题液体在均匀流动的情况下,各过水断面的平均速度不相等,而且各过水断面的流速分布也都不相同。A
对B
错
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