[G]=[g·dm]=[pgL3] 而惯性力和重力之比开平方的量纲式为 PL v 这个比值的量纲式与佛汝德数相同。由此可知佛汝德数的力学意义是代表水 流的惯性力和重力两种作用力的对比关系。当这个比值等于1时,恰好说明惯性 力作用与重力作用相等,水流是临界流。当Fr>1时,说明惯性力作用大于重力 的作用,惯性力对水流起主导作用,这时水流处于急流状态。当Fr<1时,惯性 力作用小于重力作用,这时重力对水流起主导作用,水流处于缓流状态。 §7-2断面比能与临界水深 上节主要从运动学的角度分析了明渠水流的三种流态,而这三种流态所表现 出来的能量特性也是不同的。下面就从能量角度加以分析。 面比能、比能曲线 图7-5所示为一渐变流,若以0-0为基准面,则过水断面上单位重量液体所 具有的总能量为 E=z+-==+hcos+ (7-2-1) Z0 9 0- 00 图 式中θ为明渠底面与水平面的倾角 如果我们把参考基准面选在渠底这一特殊位置,把对通过渠底的水平面0′ 所计算得到的单位能量称为断面比能( Specific Energy),并以E3来表示,则 e=hcos 6+ g 不难看出,断面比能E是过水断面上单位重量液体总能量E的一部分,二者 相差的数值乃是两个基准面之间的高差z0。［G］=［g·dm］=［ρgL3］ 而惯性力和重力之比开平方的量纲式为          =      =       gL V gL L v G F 2 1 3 2 2 2 1   这个比值的量纲式与佛汝德数相同。由此可知佛汝德数的力学意义是代表水 流的惯性力和重力两种作用力的对比关系。当这个比值等于 1 时，恰好说明惯性 力作用与重力作用相等，水流是临界流。当 Fr＞1 时，说明惯性力作用大于重力 的作用，惯性力对水流起主导作用，这时水流处于急流状态。当 Fr＜1 时，惯性 力作用小于重力作用，这时重力对水流起主导作用，水流处于缓流状态。 §7-2 断面比能与临界水深 上节主要从运动学的角度分析了明渠水流的三种流态，而这三种流态所表现 出来的能量特性也是不同的。下面就从能量角度加以分析。 1．面比能、比能曲线 图 7-5 所示为一渐变流，若以 0-0 为基准面，则过水断面上单位重量液体所 具有的总能量为 E=z+ g v 2 2  = z0 + hcos + g v 2 2  (7-2-1) 图 7-5 式中θ为明渠底面与水平面的倾角。 如果我们把参考基准面选在渠底这一特殊位置，把对通过渠底的水平面 0′ -0′所计算得到的单位能量称为断面比能(Specific Energy)，并以 Es 来表示，则 Es = hcos + g v 2 2  (7-2-2) 不难看出，断面比能 Es 是过水断面上单位重量液体总能量 E 的一部分，二者 相差的数值乃是两个基准面之间的高差 z0