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谢才公式

2020-04-09 21:02

计算明渠和管道均匀流平均流速或沿程水头损失的公式。1769年由法国工程师谢才(A. de Chézy)依据河渠测量资料提出,其基本形式是

式中,V为断面平均流速,m/s;J为水力坡度,即沿流程单位长度上的水头损失;R为水力半径,m;R=A/χ;A为过水断面面积;χ为水流与固体边界接触部分的周长,称为湿周;C为谢才系数,是综合反映断面形状尺寸和粗糙程度的系数。谢才公式是经验公式,C为有因次量[L1/2/T],其单位常用m1/2/s。

求算谢才系数C的经验公式很多,其中最为简便而应用广泛的是曼宁公式(1889年):

式中,n为粗糙系数,又称糙率。

资料丰富,计算精度较高的公式有1869年由两名瑞士工程师E.O.冈吉耶和W.R.库特尔提出的公式:

式中,R为水力半径;J为水力坡度;n为糙率。上式虽较繁琐,但通常给出令人满意的结果。因此,应用非常广泛,并且已制成许多图表以供查用。

苏联水力学家H. H. 巴甫洛夫斯基于1925年提出的经验公式

式中,指数y为变数,由下式计算

为便于计算,上式可简化为

巴氏公式的适用范围为0.1m≤R≤3.0m,0.011≤n≤0.04。

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