从作用力角度分析，下列几种渠道中能够产生均匀流的是( )。

admin2014-08-25 20

问题从作用力角度分析，下列几种渠道中能够产生均匀流的是( )。

选项 A、断面不变的平底坡的渠道
B、断面不变的正底坡长渠道
C、断面不变的反底坡渠道
D、变断面的正底坡长渠道

答案B

解析过水断面形状、尺寸以及过水断面的流速分布沿程不变，且流线为平行直线的流动称为明渠均匀流。分析明渠均匀流的特点有：
(1)明渠均匀流的总能量线、测压管水头线和底坡线三线平行。
(2)如图所示，取明渠均匀流渠道上的任两个过水断面1—1和2—2之间的水体为控制体，作用在控制体上两边动水总压力的P₁=P₂，水流的流速加速度为零，故在水流方向上，只剩下重力在水流方向上的分量和明渠壁面的摩擦力相等，以维持平衡，如下图所示。

(3)对正底坡渠道，渠底高程的降低等于沿程水头损失，即△Z=△h_f，就是说，由渠底高程降低所获得重力在水流方向上的分力，用于克服沿程渠道壁面的摩擦力。使水流维持均匀流运动。显然，平底坡和反底坡渠道不能产生均匀流。变断面正底坡渠道也难以做到沿程水流方向上的重力分量与壁面的摩擦力处处相等，也不能产生均匀流。因此能够产生均匀流的渠道是B。

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一级结构工程师

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