什么是糙率(粗糙系数),名词解释定义是?
糙率(粗糙系数)是在水力学中用于反映水流边界表面粗糙程度对水流阻力影响的系数,通常用符号 n nn 表示 。
以下为详细解释: 物理意义:它综合体现了渠道、管道等过水断面壁面的粗糙特性。
壁面越粗糙,糙率越大;壁面越光滑,糙率越小。
例如混凝土衬砌的渠道壁面相对光滑,糙率较小;而浆砌石渠道壁面相对粗糙,糙率则较大。
糙率大小直接影响水流的能量损失和流速分布,进而影响流量计算等水力学问题。
应用场景:在明渠均匀流、管流等多种水流运动计算中广泛应用。
比如在计算明渠流量时,常用谢才公式 Q = A C R i Q = AC\sqrt{Ri}Q=ACRi(其中 Q QQ 为流量, A AA 为过水断面面积, C CC 为谢才系数, R RR 为水力半径, i ii 为渠道底坡),而谢才系数 C CC 与糙率 n nn 密切相关,常采用曼宁公式 C = 1 n R 1 6 C=\frac{1}{n}R^{\frac{1}{6}}C=n1R61 来确定,通过已知糙率等参数可准确计算渠道流量等水力要素。
确定方法:糙率的确定方法多样。
一是根据经验资料确定,对于常见的渠道、管道材料,水利工程领域积累了大量实测资料和经验数据,可据此选取合适糙率值;二是通过实测资料反推,在已知流量、水位、断面尺寸等水力要素情况下,利用水力学公式反推糙率;此外还可以通过模型试验测定特定条件下的糙率 。
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