渠道连接

这不是一个渠道单元。相反,渠道连接是通过使用三个标准直渠道单元来建模的,其中两个单元的质量流量流入连接处("合并"单元),剩余一个单元的质量流量流出连接处。在每个合并单元内,液体深度不被假设为变化。因此,重要的是所有三个单元的长度要选择得足够小。不允许其他单元存在于连接处(因此也不允许进/出单元)。

如果两个合并单元中都存在壅水曲线,则下游追踪深度最大的壅水曲线(也是壅水曲线),另一条曲线要么简单连接,要么通过水跃连接。不考虑能量损失。

如果只有一个合并单元中存在壅水曲线,则该曲线在下游继续(也是壅水曲线),并为另一个合并单元计算退水曲线。不考虑能量损失。

如果两个合并单元中都存在退水曲线,则下游单元也由退水曲线表征。在这里,伯努利方程假设包含以下形式的水头损失 [12]:

$\displaystyle h_i + \frac{U_i^2}{2g} = h_0 + \frac{U_0^2}{2g} + \alpha_i \left \vert \frac{U_i^2}{2g} - \frac{U_0^2}{2g} \right \vert,$ MS|(190)

其中 $ i=1,2$ 表示合并渠道之一,$ \alpha_i$ 是渠道 $ i$ 与下游渠道之间的角度,归一化到 $ \pi$。因此,当 $ \alpha_i=0$ 时取值为0,当 $ \alpha_i=\pi$ 时取值为1。假设上游渠道中的质量流量是已知的。在下游渠道中,速度也是已知的(深度是已知的,因为它是退水曲线)。然而,上游渠道中的速度和深度是未知的。从按质量流量比例分配下游速度开始,可以计算每个上游渠道中的深度 $ h_i$。这允许更新 $ U_i$。继续此过程直到达到收敛。