Движения, основное расчетное уравнение, типовые инженерные задачи).

Равномерное движение жидкости в открытых каналах устанавливается, когда геометрический уклон трубопровода или дна канала имеет постоянное значение по всей длине, форма и площадь поперечного сечения не меняется, расход и местные скорости в сходственных точках сечений постоянны. Шероховатость стенок канала также должна иметь постоянное  значение. Основным расчетным уравнением равномерного движения жидкости является формула Шези V=C√(R*I); где С - коэффициент сопротивления трения по длине; R - гидравлический радиус, м; I - гидравлический уклон потока. Принято различать три основных задачи по расчёту открытых каналов. Основными задачами гидравлического расчета открытых каналов являются следующие: 1) определение расхода жидкости Q, пропускаемой данным каналом; 2) определение уклона дна i, необходимого для пропуска заданного расхода жидкости в канале заданной формы сечения с известной глубиной наполнения; ; 3)определение размеров канала – глубины h или ширины канала b, необходимого для пропуска данного расхода жидкости при известном уклоне дна. Первые две задачи решаются прямым вычислением из формулы Шези. Третья задача решается методом подбора.

 

Неравномерное движение жидкости в открытых каналах (характеристика

движения, задачи и общая методика расчета).

       Неравномерным движением называется такое, при котором скорости в сходных точках двух смежных сечениях не равны между собой; при этом средняя скорость и площадь сечения могут быть и постоянными. Примером неравномерного движения служит движение жидкости в трубе переменного сечения (например в конической трубе) или в канале, глубина потока в котором изменяется из-за возведения гидротехнических сооружений. Одной из глав­ных задач теории неравномерного движения является исследование из­менения глубины потока по длине. Другой основной задачей при расчете неравномерного движения является построение кривых свободной поверхности. При этом в случае кривых подпора можно определить отметки подъема воды в русле и принять меры против затопления. В случае кривых спада, то есть при уменьшении глубин и увеличении скорости можно рассчитать необходимое укрепление русла, обеспечивающее нормальную работу без размыва.

Водосливы. Понятие, типы, область применения. Основное расчетное

Уравнение, задачи расчета.

Водослив (водосливное отверстие) – это та часть сооружения, стесняющего поток, через которую происходит безнапорное истечение жидкости. Т.е. это преграда, небольшой порог, через который вода может переливаться. По очертанию и размерам водосливной стенки водосливы бывают: 1)с тонкой стенкой; 2)с широким порогом; 3)практического профиля. Водосливом с тонкой стенкой (острым гребнем) считается такой водослив, толщина которого не влияет на характер истечения. Водослив с широким порогом имеет горизонтальную поверхность гребня в направлении движения настолько широкую, что течение хотя бы на некотором его участке является плавноизменяющимся. Водосливом практического профиля считается любой водослив, отличающийся от водослива с тонкой стенкой и водослива с широким порогом. Водосливы с тонкой стенкой чаще всего применяются в качестве мерных водосливов, служащих для определения расхода. Водосливы практического профиля, а также с широким порогом применяются при устройстве плотин. Расход через водослив определяется по формуле: Q=v*ω; где v – скорость на гребне водослива; ω – площадь струи на гребне водослива. Так как площадь прямо пропорциональна произведению b*H, а скорость величине √(2gH), то расход Q можно переписать как Q=mbH√(2gH); где m – коэффициент пропорциональности; b – ширина порога; H – напор.

 

Гидравлический прыжок. Понятие. Виды. Определение параметров

Прыжка.

Гидравлическим прыжком называется резкое увеличение глубины потока от величины h′, меньшей h_кр, до величины h′′, большей h_кр. Глубины до и после прыжка (h′ и h′′) называются сопряженными глубинами. Расстояние между сечениями с сопряжёнными глубинами называется длиной гидравлического прыжка L_п. Высота гидравлического прыжка – разность глубин а = h′′ - h′.  Основными видами гидравлического прыжка являются: 1)совершенный гидравлический прыжок; 2)несовершенный гидравлический прыжок; 3)волнистый прыжок; 4)несвободный (подпёртый) прыжок; 5)затопленный (подтопленный) прыжок; 6)поверхностный прыжок. Совершенный гидравлический прыжок образуется при h′ < 0,6h_кр. Несовершенный гидравлический прыжок образуется при 0,6h_кр< h′ ≤ 0,7h_кр. Волнистый прыжок (затухающая волна) образуется при 0,7h_кр< h′ ≤ 1,0h_кр.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: