Гидравлический прыжок
Курсовой проект - История
Другие курсовые по предмету История
одящем участке канала , найденный в п.1.5 () .
По данным таблицы 1.3 строится кривая свободной поверхности типа а1 на подводящем участке канала.
Построение кривой свободной поверхности на отводящем участке канала .
На отводящем участке канала имеют место две разные кривые свободной поверхности в зависимости от глубины наполнения . Весь спектр глубин разбивается на два ниже рассмотренных участка .
Первая кривая свободной поверхности на отводящем участке канала строится методом Чарномского на основании вычислений , выполненных в таблице 1.4 , при этом будут рассматриваться глубины :
а). диапазона , где - открытие затвора (); - критическая глубина , найденная в п. 2.1 () .
б). с шагом .
Таблица 1.4.
№п/пh,м,м2v,м/сЭ,мЭ,м,м,м2,м/с,м,м,м/с,м,м10,669,4710,036,301,450,7110,299,2421,100,4940,320,107613,4613,4620,7611,128,554,850,910,8111,967,9417,940,6742,490,052417,5030,9730,8612,827,413,930,600,9113,696,9416,050,8544,270,028820,8651,8240,9614,586,523,340,401,0115,486,1414,861,0445,760,017323,2275,0551,0616,405,792,940,271,1117,325,4814,081,2347,050,011024,3999,4361,1618,275,202,670,181,2119,224,9413,541,4248,190,007424,15123,5971,2620,204,702,500,111,3121,184,4913,161,6149,200,005222,28145,8781,3622,184,282,390,071,4123,194,1012,891,8050,130,003718,47164,3491,4624,223,922,320,031,5125,263,7612,691,9950,980,002712,30176,63101,5626,313,612,290,011,6127,383,4712,542,1851,780,00213,24179,87111,6628,473,342,28Расчеты ведутся аналогично расчетам в таблице 1.3 . В формуле ( 2.5 ) используется уклон отводящего участка канала () .
По данным таблицы 2.4 строится кривая свободной поверхности типа с1 на отводящем участке канала ( смотри рис.2.4 ) .
Вторая кривая свободной поверхности на отводящем участке канала строится методом Чарномского на основании вычислений , выполненных в таблице 2.5 , при этом будут рассматриваться глубины диапазона , где ; ( из п.1.3 ) .
Длина отводящего участка канала берется из задания .
Таблица 1.5.
№п/пh,м,м2v,м/сЭ,мЭ,м,м,м2,м/с,м,м,м/с,м,м11,6428,033,392,280,0041,6728,683,3122,431,2847,360,00381,031,0321,729,343,242,290,0201,7530,453,1222,911,3347,660,00326,517,5431,831,573,012,310,0341,8532,712,9023,501,3948,030,002613,6621,2041,933,862,812,340,0451,9535,022,7124,091,4548,380,002222,2643,465236,202,622,390,0542,0537,392,5424,691,5148,710,001832,5476,0062,138,602,462,440,0612,1539,822,3925,281,5749,030,001544,81120,8172,241,052,312,500,0662,2542,302,2525,881,6349,330,001359,43180,2482,343,562,182,570,0712,3544,842,1226,471,6949,630,001176,87257,1192,446,132,062,640,0752,4547,432,0027,071,7549,910,000997,71354,81102,548,751,952,710,0782,5550,081,9027,661,8150,180,0008122,69477,50112,651,431,852,790,0812,6552,791,8028,261,8750,440,0007152,82630,33122,754,161,752,870,0842,7555,551,7128,851,9350,700,0006189,43819,75132,856,951,672,960,0862,8558,371,6329,451,9850,950,0005234,351054,10142,959,801,593,040,0522,9360,661,5729,922,0351,140,0005166,811220,91152,9661,531,543,09Расчеты ведутся аналогично расчетам в таблице 2.3 . В формуле ( 2.5 ) используется уклон отводящего участка канала () .
По данным таблицы 1.5 строится кривая свободной поверхности типа b1 на отводящем участке канала.
2. Определение параметров гидравлического прыжка .
2.1. Построение графика прыжковой функции.
Прыжковая функция имеет следующий вид :
, ( 3.1)
где - координата центра тяжести данного живого сечения канала , м ; - коэффициент Буссинеска , () .
Найдем значения прыжковой функции для различных значений глубины наполнения канала . Вычисления сведены в таблицу 3.1. , по результатам которой строится график зависимости прыжковой функции от глубины наполнения , при этом будут рассматриваться глубины :
а). диапазона , где( из п.2.4 ) , а ( из п.1.3 ) ;
б). с шагом .
Таблица 2.1.
№п/пh,м,м2B , мz ,м,м3 , м3 ,м3Примечания10,669,4716,200,322,99102,01105,0020,98415,0118,010,466,9464,3571,2931,30821,1419,820,6012,7845,6958,4741,63227,8621,640,7420,7034,6855,3851,95635,1623,450,8830,9027,4758,3762,2843,0625,271,0143,5522,4465,9972,60451,5427,081,1458,8618,7477,6082,92860,6028,901,2777,0115,9492,9593,25270,2630,711,4098,2013,75111,94103,57680,5132,531,52122,6012,00134,60113,991,3434,341,65150,4310,58161,00 Пример расчета для :
а). площадь живого поперечного сечения канала ищется по формуле ( 1.5 ) :
;
б). ширину потока по верху определяем по формуле ( 1.10 ) :
;
в). координата центра тяжести данного живого сечения ищется по формуле :
; ( 3.2 )
г). произведение координаты центра тяжести данного живого поперечного сечения и его площади ищется :
;
д). частное скоростного напора и площади поперечного сечения определяется по формуле :
;
е). значение прыжковой функции ищется по формуле ( 3.1 ) :
.
По данным таблицы 3.1 строим график зависимости , ( смотри рис. 2.2 ) .
2.2. Определение местоположения гидравлического прыжка .
С помощью графика зависимости ( смотри рис. 2.2 ) определяем вторые сопряженные глубины , соответствующие первым сопряженным глубинам , взятым из расчета линии свободной поверхности типа с1 ( смотри таблицу 2.4 ) :
Таблица 3.2
, м0.660.75 , м3.152.48 Определенные вторые сопряженные глубины откладываются на рис.2.4 . Полученная кривая AB является линией вторых сопряженных глубин воображаемого гидравлического прыжка . В точке пересечения кривой AB и линии свободной поверхности типа b1 находится гидравлический прыжок , соответствующие ему первая и вторая сопряженные глубины - , . По рис. 2.4. определяем длину отгона гидравлического прыжка .
2.3. Определение длины гидравлического прыжка и потери напора в гидравлическом прыжке .
Определяем длину гидравлического прыжка :
а). по формуле Н.Н. Павловского
; ( 3.3 )
б). по формуле Б.А. Бахметьева :
; ( 3.4 )
в). по формуле из справочного пособия :
. ( 3.5 )
Расчеты длины гидравлического прыжка для нашего случая приведены ниже :
а). по формуле Н.Н. Павловского :
;
б). по формуле Б.А. Бахметьева :
;
в). по формуле из справочного пособия :
.
Выбираем максимальную длину прыжка .
Определяем потерю энергии в гидравлическом прыжке по формуле :
, ( 3.6 )
где значения удельной энергии сечения , соответствующие первой и второй сопряженным глубинам определяются с помощью графика зависимости на рис.2.2.
Указанная выше величина будет равна :
.
Для определения скоростных напоров в начале и в конце гидрав?/p>