Построение кривой свободной поверхности на подводящем участке канала .

Кривая свободной поверхности на подводящем участке канала строится методом Чарномского на основании вычислений , выполненных в таблице 2.3 , при этом будут рассматриваться глубины :

а). диапазона  , где - глубина воды в канале перед регулирующим сооружением ( ) ; - глубина в начале рассматриваемого участка канала ( ) .

б). с шагом D .

Таблица 1.3.

№п/п	h,м	w,м2	v,м/с	Э,м	DЭ,м	,м	,м2	,м/с	,м	,м	,м½/с		D ,м	,м
1.	7,02	225,74	0,42	7,03
					0,14	6,95	222,12	0,43	53,82	4,13	57,57	1,3.10-5	5658,3	5658,32
2.	6,88	218,54	0,43	6,89
					0,14	6,81	214,98	0,44	52,99	4,06	57,40	1,5.10-5	5954,1	11612,47
3.	6,74	211,45	0,45	6,75
					0,14	6,67	207,94	0,46	52,16	3,99	57,24	1,6.10-5	6322,3	17934,79
4.	6,6	204,47	0,46	6,61
					0,14	6,53	201,02	0,47	51,33	3,92	57,07	1,8.10-5	6791,0	24725,80
5.	6,46	197,60	0,48	6,47
					0,14	6,39	194,20	0,49	50,49	3,85	56,90	1,9.10-5	7405,1	32130,89
6.	6,32	190,84	0,50	6,33
					0,14	6,25	187,50	0,51	49,66	3,78	56,72	2,1.10-5	8240,5	40371,40
7.	6,18	184,19	0,52	6,19
					0,14	6,11	180,90	0,53	48,83	3,70	56,54	2,3.10-5	9437,0	49808,39
8.	6,04	177,65	0,53	6,06
					0,14	5,97	174,42	0,54	48,00	3,63	56,36	2,6.10-5	11282,6	61090,98
9.	5,9	171,22	0,55	5,92
					0,14	5,83	168,04	0,57	47,17	3,56	56,18	2,8.10-5	14481,9	75572,84
10.	5,76	164,90	0,58	5,78
					0,14	5,69	161,78	0,59	46,33	3,49	55,99	3,2.10-5	21334,1	96906,99
11.	5,62	158,69	0,60	5,64

Расчеты ведутся аналогично расчетам в таблице 1.2 . , , , , отвечают  ( средняя глубина между двумя соседними участками ) . Средний уклон трения ищется по формуле :

,    ( 2.4 )

Расстояние между сечениями ищется по формуле :

,    ( 2.5 )

где i - уклон дна на подводящем 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 D .

Таблица 1.4.

№п/п	h,м	w,м2	v,м/с	Э,м	DЭ,м	,м	,м2	,м/с	,м	,м	,м½/с		D ,м	,м
1	0,66	9,47	10,03	6,30
					1,45	0,71	10,29	9,24	21,10	0,49	40,32	0,1076	13,46	13,46
2	0,76	11,12	8,55	4,85
					0,91	0,81	11,96	7,94	17,94	0,67	42,49	0,0524	17,50	30,97
3	0,86	12,82	7,41	3,93
					0,60	0,91	13,69	6,94	16,05	0,85	44,27	0,0288	20,86	51,82
4	0,96	14,58	6,52	3,34
					0,40	1,01	15,48	6,14	14,86	1,04	45,76	0,0173	23,22	75,05
5	1,06	16,40	5,79	2,94
					0,27	1,11	17,32	5,48	14,08	1,23	47,05	0,0110	24,39	99,43
6	1,16	18,27	5,20	2,67
					0,18	1,21	19,22	4,94	13,54	1,42	48,19	0,0074	24,15	123,59
7	1,26	20,20	4,70	2,50
					0,11	1,31	21,18	4,49	13,16	1,61	49,20	0,0052	22,28	145,87
8	1,36	22,18	4,28	2,39
					0,07	1,41	23,19	4,10	12,89	1,80	50,13	0,0037	18,47	164,34
9	1,46	24,22	3,92	2,32
					0,03	1,51	25,26	3,76	12,69	1,99	50,98	0,0027	12,30	176,63
10	1,56	26,31	3,61	2,29
					0,01	1,61	27,38	3,47	12,54	2,18	51,78	0,0021	3,24	179,87
11	1,66	28,47	3,34	2,28

Расчеты 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/п	h,м	w,м2	v,м/с	Э,м	DЭ,м	,м	,м2	,м/с	,м	,м	,м½/с		D ,м	,м
1	1,64	28,03	3,39	2,28
					0,004	1,67	28,68	3,31	22,43	1,28	47,36	0,0038	1,03	1,03
2	1,7	29,34	3,24	2,29
					0,020	1,75	30,45	3,12	22,91	1,33	47,66	0,0032	6,51	7,54
3	1,8	31,57	3,01	2,31
					0,034	1,85	32,71	2,90	23,50	1,39	48,03	0,0026	13,66	21,20
4	1,9	33,86	2,81	2,34
					0,045	1,95	35,02	2,71	24,09	1,45	48,38	0,0022	22,26	43,46
5	2	36,20	2,62	2,39
					0,054	2,05	37,39	2,54	24,69	1,51	48,71	0,0018	32,54	76,00
6	2,1	38,60	2,46	2,44
					0,061	2,15	39,82	2,39	25,28	1,57	49,03	0,0015	44,81	120,81
7	2,2	41,05	2,31	2,50
					0,066	2,25	42,30	2,25	25,88	1,63	49,33	0,0013	59,43	180,24
8	2,3	43,56	2,18	2,57
					0,071	2,35	44,84	2,12	26,47	1,69	49,63	0,0011	76,87	257,11
9	2,4	46,13	2,06	2,64
					0,075	2,45	47,43	2,00	27,07	1,75	49,91	0,0009	97,71	354,81
10	2,5	48,75	1,95	2,71
					0,078	2,55	50,08	1,90	27,66	1,81	50,18	0,0008	122,69	477,50
11	2,6	51,43	1,85	2,79
					0,081	2,65	52,79	1,80	28,26	1,87	50,44	0,0007	152,82	630,33
12	2,7	54,16	1,75	2,87
					0,084	2,75	55,55	1,71	28,85	1,93	50,70	0,0006	189,43	819,75
13	2,8	56,95	1,67	2,96
					0,086	2,85	58,37	1,63	29,45	1,98	50,95	0,0005	234,35	1054,10
14	2,9	59,80	1,59	3,04
					0,052	2,93	60,66	1,57	29,92	2,03	51,14	0,0005	166,81	1220,91
15	2,96	61,53	1,54	3,09

Расчеты 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.

Определение параметров гидравлического прыжка .

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 D .

Таблица 2.1.

№п/п	h,м	w,м2	B , м	z ,м	,м3	, м3	,м3	Примечания
1	0,66	9,47	16,20	0,32	2,99	102,01	105,00
2	0,984	15,01	18,01	0,46	6,94	64,35	71,29
3	1,308	21,14	19,82	0,60	12,78	45,69	58,47
4	1,632	27,86	21,64	0,74	20,70	34,68	55,38
5	1,956	35,16	23,45	0,88	30,90	27,47	58,37
6	2,28	43,06	25,27	1,01	43,55	22,44	65,99
7	2,604	51,54	27,08	1,14	58,86	18,74	77,60
8	2,928	60,60	28,90	1,27	77,01	15,94	92,95
9	3,252	70,26	30,71	1,40	98,20	13,75	111,94
10	3,576	80,51	32,53	1,52	122,60	12,00	134,60
11	3,9	91,34	34,34	1,65	150,43	10,58	161,00

 Пример расчета для  :

а). площадь живого поперечного сечения канала ищется по формуле ( 1.5 ) :

w ;

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

, м	0.66	0.75
, м	3.15	2.48

 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  .

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 558; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!