【五術堪輿學苑】

標題: 【蔡希公式】 [打印本頁]

作者: 豐碩    時間: 2012-12-4 12:56
標題: 【蔡希公式】

蔡希公式

 

Chezy'sformula

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

在明渠水力學中,通常需要考慮摩擦水頭之損失。

 

物理上摩擦能量之估算,必須解決複雜之流場,而流場又都為亂流,因此很難以理論方法去計算。

 

在工程之應用上,往往以蔡希公式取代之,其公式係一經驗或半經驗公式,如下:上式V為平均速度;

 

R為水力半徑;

 

其可以R=A/P定義;

 

A為截面積;

 

P為濕周;

 

S稱為能量坡降或摩擦坡降;

 

C稱為蔡希係數,為流力阻抗的一個指標。

 

此公式為法國工程師蔡希(AntoineChezy)於1769年所提出。

 

如果假設:(1)流體之剪力阻抗力與速度之平方成正比,即τ=ρV2/C2,ρ為流體密度;

 

τ為渠底剪力;

 

g為重力加速度;

 

(2)流況為等速流,因此流體之阻力與重力剛好平衡,則吾人可導出上述之蔡希公式,此時摩擦坡降亦可以渠底坡降S0取代之。

 

基本上,如果化成摩擦或能量損失水頭hf,則有下列公式:則與Darcy-Weisbach公式在管流之摩擦損失水頭十分類似,L為渠長。

 

因此吾人可以類似Darcy-Weisbach公式中之摩擦因子(frictionfactor)f,把蔡希係數C,與雷諾茲數和邊界之粗糙度連接之,即C=√(8g)/√f,f=f雷諾茲數糙度。

 

一般而言,糙度愈大,雷諾茲數愈大,蔡希係數C亦愈大。

 

雖然如此,一般在水利工程上之實際應用,仍然靠經驗判斷去決定C值,為此吾人亦可把C與另一阻抗係數,叫曼寧係數,Manningn連接之,C=R1/6/n。

 

在一般水利工程文獻上,曼寧n較為普遍常用,在天然或人工渠道中,都有較可靠之數據可依循。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary




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