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系統識別號 U0002-2607200519414900
中文論文名稱 非等寬三十度分流研究
英文論文名稱 Non-Equal Width 30 Dividing Open Channel Flow
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生中文姓名 蘇國琮
研究生英文姓名 Kuo-Tseng Su
學號 692330045
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2005-06-24
論文頁數 64頁
口試委員 指導教授-許中杰
委員-施國肱
委員-唐啟釗
中文關鍵字 分流  水深比  流量比  能量損失係數 
英文關鍵字 Dividing flow  depth ratio  discharge ratio  energy loss coefficient 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 本研究使用主、支渠水平渠底與單一支渠三十度相交之水工模型,進行亞
臨界分流流場實驗;支、主渠渠寬比分為1:1、1:2、1:3,每一渠寬比進行七組流量比實驗。於支主渠下游端以一活動檔板,使主支渠下流流況形成一自由跌水,並控制主、支渠下游水深、福祿數及流量;藉以探討不同流量比之下各個物理參數之意義。影響分流流況因素眾多,如主支渠渠寬比、渠底坡度、主支渠交接角度、分流轉彎處平滑度等。由實驗數據得知:在相同渠寬比下,主渠上游均勻斷面之主渠下游平面寬度隨主渠上下游之流量比增加而遞增;主、支渠分流區之平均流向角隨流量比增加而減小,而隨支、主渠渠寬比減小而增加。在分流區水流受到支渠迴流區及束流區影響,造成較大之能量損失,而隨支、主渠渠寬比減小而增加。支渠迴流區最大深度平均寬度隨著主渠上下游之流量比增加而遞增;其再觸長度亦隨主渠上下游之流量比增加而遞增。形狀參數隨支、主渠流量比增加而增大。當固定一支主渠流量比下,會有一最大主渠下游福祿數值存在,且有一相對應之最小支渠水深值。
英文摘要 This study presents the experimental results for 30° divided sub-
critical open-channel flow. The branch- to main-channel width ratios were 1, 1/2, and 1/3. For each run, 7 discharges were conducted in the ex-
periments. The experimental results showed that the flow is fully de-
veloped and uniformly distributed at 4 channel-widths upstream of dividing point. It also showed that the flow angle at the interface increases with increasing discharge ratio while the re-circulation width and the reattachment length decrease. The downstream- to upstream-depth ratio in the main channel depends on the discharge ratio and downstream Froude number. The depth ratio increases with increasing discharge ratio and decreases with increasing downstream Froude number. In addition, the energy loss coefficient increases with increasing width ratio.
論文目次 目 錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅴ
圖目錄 Ⅵ

第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 2
第三章 實驗渠道配置及流程 3
3-1 分流渠道配置 3
3-2 量測儀器 3
3-3 實驗步驟 4
3-4 因次分析 5
第四章 一維性模式 6
4-1 相關控制方程式 6
4-2 分流流線之探討 6
4-3 水深比與流量比之關係 7
4-4 能量損失係數 7
第五章 結果與討論 8
5-1 流向角 8
5-2 分流流線 8
5-3 迴流區形狀參數 8
5-4 能量與動量修正係數 9
5-5 能量損失之探討 10
5-6 水深比 12
5-7 三維性迴流區橫向寬度與深度 12
5-8 支、主渠流量比與主渠下游福祿數 12
5-9 工程應用 13
第六章 結論 14
附錄 15
參考文獻 18
符號說明 19

表 目 錄
表一 支、主渠渠寬比為1:1之實驗參數值 21
表二 支、主渠渠寬比為1:2之實驗參數值 22
表三 支、主渠渠寬比為1:3之實驗參數值 23

圖目錄
圖3-1 實驗渠道配置圖 24
圖3-2 實驗量測斷面相關位置圖 25
圖5-1 支渠入流斷面流向角 26
圖5-2 於分流點上游4、2倍渠寬處,主渠上下
游流量比及主渠分流流線位置與主渠寬度
比值之關係 27
圖5-3 於分流點上游1.5、1.0倍渠寬處,主渠上
下游流量比及主渠分流流線位置與主渠寬
度比值之關係 28
圖5-4 於分流點上游0.5、0倍渠寬處,主渠上下
游流量比及主渠分流流線位置與主渠寬度
比值之關係 29
圖5-5 主渠上游分流流線 30
圖5-6 迴流區最大束縮寬度 31
圖5-7 迴流區再觸長度 32
圖5-8 迴流區形狀參數 33
圖5-9 渠寬比 1 / 1 下,迴流區位置 34
圖5-10 渠寬比 1 / 2 下,迴流區位置 37
圖5-11 渠寬比 1 / 2 下,流量比0.370∼0.650
,支渠上游1/2倍渠寬處之速度分佈 38
圖5-12 渠寬比 1 / 3 下,流量比0.373∼0.653
,支渠上游1/2倍渠寬處之速度分佈 39
圖5-13 主渠上游4倍渠寬處分流線左側能量與右
側能量關係 40
圖5-14 主渠下游4倍渠寬處與主渠上游4倍渠寬處
能量比值 41
圖5-15 支渠下游10倍渠寬處與主渠上游4倍渠寬處
能量比值 42
圖5-16 渠寬比 時,主渠上游能量動量修正係數比
值及支渠下游能量修正係數主渠上游動量
修正係數比值之關係 43
圖5-17 渠寬比 時,主渠上游能量動量修正係數比
值及支渠下游能量修正係數主渠上游動量修
正係數比值之關係 44
圖5-18 渠寬比 時,主渠上游能量動量修正係數比
值及支渠下游能量修正係數主渠上游動量
修正係數比值之關係 45
圖5-19 主渠上游4倍渠寬處與主渠下游4倍渠寬處
水深比值之關係 46
圖5-20 主渠上游4倍渠寬處與支渠下游10倍渠寬
處水深比值之關係 47
圖5-21 渠寬比 時,能量損失係數 48
圖5-22 渠寬比 時,能量損失係數 49
圖5-23 渠寬比 時,能量損失係數 50
圖5-24 渠寬比1/1 時,主渠下游能量動量修正
係數比值及主渠上游能量修正係數下游
動量修正係數比值之關係 51
圖5-25 渠寬比1/2 時,主渠下游能量動量修正
係數比值及主渠上游能量修正係數下游
動量修正係數比值之關係 52
圖5-26 渠寬比 1/3時,主渠下游能量動量修正
係數比值及主渠上游能量修正係數下游
動量修正係數比值之關係 53
圖5-27 支主渠渠寬比1/1時,主渠上下游水深
比與流量比之關係 54
圖5-28 支主渠渠寬比1/2時,主渠上下游水深
比與流量比之關係 55
圖5-29 支主渠渠寬比1/3時,主渠上下游水深
比與流量比之關係 56
圖5-30 渠寬比1 / 1 下,各斷面迴流區範圍 57
圖5-31 渠寬比1 / 2 下,各斷面迴流區範圍 60
圖5-32 最大主渠下游福祿數與支主渠流量比
之關係 61
圖5-33 以微擾法(Perturbation)計算主渠上
下游水深比與流量比之關係 62
圖5-34 以微擾法(Perturbation)相對式(4-8)
於不同主渠下游福祿數之誤差與流量
比之關係 63
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