窄深式矩形明渠紊流流速分布规律研究

摘要

针对目前明渠流速分布计算中所存在的问题,考虑窄深式矩形渠道流速分布受侧壁影响大,选取能反映侧壁处竖向流速分布规律的抛物线形式,根据3维雷诺方程,建立了矩形渠道的紊流数学物理模型,推导出了水流受侧壁影响下的全断面流速分布公式和平均流速横向分布公式。通过矩形水槽实验,验证表明,在y/h>0.2时,侧壁处的测点误差都在6%左右,渠道中心区域误差在3%以内;但在y/h<0.2时,误差比较大,最大误差达10%。与以往紊流公式相比,精度较高,物理意义更加明确,表明本公式能较好地反映紊流流速分布特性,具有较高的理论意义和实用价值。