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时间:2021-04-19
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1、水工模型试验基础第二节水流相似理论一.相似特征是指原型与模型保持几何形状和几何尺寸相似,也就是原型和模型的任何一个相应线性长度保持一定的比例关系。为长度比尺式中1.几何相似面积比尺体积比尺是指原型与模型的运动相似,即原型与模型流动中任何相应点的速度、加速度方向相同,大小成同一比例。或者说两个流动的速度场(或加速度场)是几何相似的。2.运动相似二.相似准则1.牛顿普遍相似准则★模型与原型的牛顿数相等,这是流动相似的重要判据,称为牛顿相似准则。2.重力相似准则实际工程中,由于流经闸、坝的水流,具有自由液面,因此起主导作用的力是重力,如果用重力代替牛顿相似准则中的
2、F,换成是重力G,就可以满足原型与模型在单项力上的力学相似。此时的作用力比尺就是:将上式代入牛顿普遍相似准则★在重力起主导作用两个相似系统中,必须保证原型和模型的弗汝德数相等。因此重力相似准则,又称弗汝德数准则,模型与原型之间各物理量的比尺不能任意选择,必须遵循弗汝德数准则。现将各种物理量的比尺与模型比尺的关系推导如下:(1)流速比尺(2)流量比尺(3)时间比尺(4)力的比尺若原型与模型的液体一样则(5)压强比尺(6)功的比尺3.阻力相似准则或(1)阻力平均方区的紊流阻力相似准则★水流在阻力平方区时,只要模型与原型的沿程水头损失系数相等,就可以满足模型与原型
3、流动的阻力相似的要求,就可以用弗汝德数准则进行阻力相似模型的设计。(2)粘滞阻力相似准则★要实现粘滞力作用相似,就要满足模型与原型水流的雷诺数必须相等,这就是雷诺准则。(1)流速比尺(2)流量比尺(3)时间比尺(4)压强比尺例题1:以重力相似原则设计的某水工模型,长度比尺;若原型中闸孔收缩断面处的平均流速,则确定模型中相应收缩断面处的平均流速。如果原型中过闸流量,则原型中相应的流量为多少?解:按重力相似原则设计水工模型因为所以由于所以例题2:某大坝溢洪道为调节泄洪流量,拟设置闸门进行控制,为此需要进行水工模型试验。已知原型设计流量,三日洪水总量。试进行模型设
4、计。解:由于过闸水流主要受重力控制,所以要按重力相似准则设计;同时考虑过闸水流紊动的特点,还要满足紊动阻力相似。(1)确定模型流量:由(2)确定原型闸小护坦中部流速(3)确定模型洪水周期和洪量所以水工模型中的放水时间为16.11d,控制放水流量是2593m3。第三节水工模型设计的几点说明(1)如果原型水流是紊流,则模型中的水流也应该是紊流,在设计河道模型时要选择几个流速较小的断面进行校核。(2)原型水流是缓流或急流,模型中也相应为缓流或急流。(3)在阻力相似的模型中,应该保持粗糙系数的相似,并检验模型水流是否在阻力平方区。同学们再见!经验前言感悟方法思想感悟
5、是对经验的总结思想是对方法的归纳一、为什么要做课题研究工作?改变教师教学思想的需要。打破固有教学模式的需要。促进学校全面发展的需要。基础学校进行课题研究并不是曲高和寡与教学实际脱节的活动,更不是沽名钓誉劳民伤财的华而不实。它是脱胎于教学实际,又应用于教学实际的实实在在的教研行为。二、课题研究工作要做什么。二、课题研究工作要做什么?十五课题《多媒体教学在口语交际教学中的方法及作用的研究》十一五课题《传统教学与信息技术环境下小学语文教学优势互补的研究》十二五课题《小学阶段信息技术环境下的自主、合作、探究学习策略的研究》三、课题研究工作要怎么做?课题研究的过程是一
6、个不断思索、不断领悟的过程。课题研究工作:任务驱动———顶层设计三、课题研究工作要怎么做?领导重视是关键。资源建设是基础。(一)课题研究要素的准备。教师培训是前提。操作方法是保障。主研人员是核心。三、课题研究工作要怎么做?(二)课题研究过程的实施。行动研究法的基本流程三、课题研究工作要怎么做?(二)课题研究过程的实施。以十二五课题《小学阶段信息技术环境下的自主、合作、探究学习策略的研究》为例。第一阶段:电子白板教学系统下的实验;第二阶段:网络教室环境下的实验;第三阶段:网络交流平台为基础的实验;三、课题研究工作要怎么做?(三)课题研究的成果的呈现。结题报告。
7、工作报告。研究过程中形成的论文集、教学设计集、课例集等。
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