坡面薄层流水动力学特性的实验研究

• 作者: 张光辉
• 来源期刊: 水科学进展
• 关键词: 薄层水流 水动力学特性 实验模拟
• 年，卷（期）: 2002,（2）
• 页码范围: 159-165
• 页数: 7页
• 分类号: S157.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1001-6791.2002.02.005

摘要

采用变坡实验水槽研究了坡面薄层水流水动力学特性--流态、流速、水深及阻力系数随流量和坡度的变化规律,实验坡度5°～25°、单宽流量为0.625×10-3～12.5×10-3 m3/(s·m).研究结果表明,坡面薄层水流流态与水深密切相关,坡面流的流态基本上呈过渡流和紊流;薄层水流平均流速、水深和Darcy-Weisbach阻力系数主要受流量控制,坡度的影响并不显著,其关系均可用流量和坡度的幂函数形式模拟,相关系数(R2)分别为0.98、0.97和0.95,去掉坡度后相关系数分别下降7%、16%和3%.随着雷诺数的增大,Darcy-Weisbach阻力系数下降.当单宽流量小于0.008 m3/(s·m)时,坡度对阻力系数的影响较为显著;当流量大于0.008 m3/(s·m)时,阻力系数基本受流量控制.随着流量增大,阻力系数呈幂函数形式递减.