Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
VIZNAChYeNNYa_NORMAL_NOYi_GLIBINI_I_SYeRYeDN_OY....doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
10.11.2018
Размер:
507.39 Кб
Скачать

Визначення нормальної глибини і середньої в перетині швидкості потоку Короткі теоретичні відомості

При визначенні нормальної (побутовий) глибини h0 і середньої в перетині швидкості потоку V заданими є: форма і розміри поперечного перетину, подовжній похил дна i, стан (коефіцієнт шорсткості п) поверхні дна і стінок русла, а також розрахункова витрата Q.

В загальному випадку така задача може бути вирішена способом підбору. При цьому задаються глибинами h1, h2, hn, обчислюють відповідні їм площі живого перетину потоку ω, змоченого периметра χ, гідравлічного радіусу R, по таблицях знаходять значення швидкісних характеристик W і підраховують витратні характеристики К = ω·W, які порівнюють з розрахунковим значенням витратної характеристики К0, визначуваної по формулі

(1)

Якщо то нормальна глибина h0 = hn

Підбір можна спростити, побудувавши по декількох довільно призначених глибинах графік залежності (рис. 1), по якому знаходять глибину, відповідну розрахунковому значенню витратної характеристики.

Рисунок 1

З урахуванням знайденої глибини визначають площу живого перетину і середню в перетині швидкість потоку.

Нормальну глибину можна знайти, використовуючи так званий «показовий закон», згідно якому

(2)

де х показник ступеня в приведених нижче розрахунках, чисельно рівний половині гідравлічного показника русла.

В цьому випадку, задавшися двома довільними глибинами h1 і h2, підраховують відповідні їм значення витратних характеристик К1 і К2 і визначають показник ступеня

(3)

Знаючи розрахункове значення витратної характеристики К0, шукану нормальну глибину знаходять по залежності

(4)

Велику допомогу при розрахунках русел правильної форми можуть надати спеціальні графіки і таблиці. Для стандартних русел з невеликим діапазоном зміни основних параметрів можуть бути застосований таблиці, складені з урахуванням зміни z (для z по повній формулі Н. Н. Павлівського). Прикладом можуть служити таблиці 1 і 2, в яких приведені значення швидкісних і витратних характеристик (підраховані з урахуванням коефіцієнта зменшення а) при різному наповненні двох стандартних труб круглого поперечного перетину радіусом 1 і 2 м при п = 0,013 і п = 0,015 і лотків параболічного поперечного перетину із значеннями параметра р= 0,2 і 0,35 м при п = 0,012.

Порядок розрахунку із застосуванням табл. 1 наступний:

Таблиця 1

Кругла труба

Кругла труба

013

013

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

65

80

90

100

110

120

130

140

145

150

154

42

43

45

46

47

48

48

49

49

49

49

55

65

75

85

95

100

110

120

125

130

131

36

37

38

40

41

41

42

42

42

42

42

410

480

550

630

690

755

820

870

910

940

967

65

68

70

72

74

75

76

77

77

77

77

355

420

480

545

600

655

710

760

795

820

839

57

59

61

63

64

65

66

67

67

67

67

1) обчислюють розрахункове значення витратної характеристики

  1. по табл. 1 для труби з прийнятим радіусом r і заданою шорсткістю п визначаються відповідні значення відносної глибини наповнення і швидкісної характеристики WВ;

  2. підраховують середню в перетині швидкість протікання потоку

4) обчислюють шукану нормальну глибину протікання потоку h0 = Д r.

.

Порядок розрахунку із застосуванням табл. 2 наступний:

Таблиця 2

0,1

0,12

0,16

0,2

0,24

0,28

0,32

0,36

0,4

0,44

0,48

0,56

0,6

0,66

0,72

0,8

0,9

1

0,32

0,46

0,84

1,49

2,14

2,91

3,79

4,79

5,92

7,13

8,48

10,8

13,1

16

18,7

23,1

11,8

13,2

15,5

19,7

21,6

23,3

24,8

26,3

27,8

29

30,3

32

33,5

35,2

36,3

38,1

0,46

0,65

1,91

2,16

3,03

4,11

5,43

6,96

8,4

10,1

12,9

15,6

19,1

23,3

27,2

33,9

42,7

52,8

12,4

14

16,2

21,2

22,9

24,9

26,7

28,7

29,7

31,1

33

35

36,9

38,9

40,3

42,5

44,8

47,1

Примітка. В таблиці підкреслені значення К і W, відповідні гранично допустимому наповненню стандартного лотка.

1) обчислюють розрахункове значення витратної характеристики

2) по табл. 2 для лотка з прийнятим параметром р визначають відповідні значення глибини потоку h0 і швидкісної характеристики W;

3) підраховують шукану середню в перетині швидкість потоку

Нормальна глибина потоку в руслах трапецеїдального і параболічного поперечного перетину може бути визначена по відносному гідравлічному радіусу. При цьому встановлюють розрахункове значення витратної характеристики , визначають параметррі обчислюють допоміжну функціюю, по якій з таблиці 3 визначають величину Ктах.

По відношеннюабоиз таблиць 4 і 5 знаходиться значення

Таблиця 3

Значення при z

Значення при z

0,65

0,7

0,75

0,65

0,7

0,75

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,22

0,24

0,26

0,28

0,3

0,32

0,34

0,36

0,38

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,01

0,0144

0,0196

0,0256

0,0324

0,04

0,0484

0,0576

0,0676

0,0784

0,09

0,1024

0,1156

0,1296

0,1444

0,16

0,2025

0,25

0,3025

0,36

0,4225

0,49

0,5625

0,64

0,0022

0,0036

0,0054

0,0078

0,0107

0,0123

0,0162

0,023

0,028

0,034

0,041

0,049

0,057

0,067

0,077

0,088

0,12

0,159

0,205

0,258

0,319

0,388

0,467

0,554

0,002

0,0033

0,0049

0,0071

0,0097

0,0129

0,0167

0,021

0,026

0,032

0,039

0,046

0,054

0,063

0,074

0,084

0,116

0,154

0,199

0,252

0,313

0,381

0,459

0,547

0,0018

0,0029

0,0045

0,0065

0,009

0,0104

0,0137

0,02

0,025

0,03

0,037

0,044

0,052

0,06

0,07

0,08

0,111

0,149

0,193

0,246

0,306

0,375

0,453

0,541

0,85

0,9

0,95

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3

0,72

0,81

0,9

1

1,21

1,44

1,69

1,96

2,25

2,56

2,89

3,24

3,61

4

4,41

4,84

5,29

5,76

6,25

6,76

7,29

7,84

8,41

9

0,65

0,76

0,87

1

1,29

1,62

2

2,43

2,9

3,47

4,07

4,74

5,48

6,28

7,14

8,07

9,09

10,16

11,34

12,59

13,9

15,31

16,8

18,38

0,64

0,75

0,87

1

1,29

1,63

2,03

2,48

2,99

3,56

4,19

4,9

5,65

6,5

7,41

8,42

9,48

10,62

11,87

13,18

14,61

16,11

17,72

19,42

0,64

0,75

0,87

1

1,3

1,65

2,05

2,52

3,05

3,64

4,3

5,02

5,83

6,73

7,69

8,71

9,88

11,07

12,43

13,87

15,36

16,98

18,69

20,52

Таблиця 4

Основні геометричні співвідношення для русел трапецеїдального поперечного перетину при =0,7

при

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0,5

0,55

0,58

0,6

0,63

0,65

0,66

0,7

0,71

0,75

0,78

0,8

0,823

0,85

0,88

0,9

0,92

0,52

0,58

0,62

0,64

0,68

0,71

0,73

0,78

0,81

0,86

0,92

0,96

1

1,06

1,15

1,2

1,27

1,63

1,52

1,47

1,43

1,37

1,35

1,33

1,28

1,26

1,22

1,18

1,17

1,15

1,12

1

1,08

1,06

25

21

18,98

17,91

16,12

15,23

14,6

13,12

12,48

11,33

10,27

9,8

9,24

8,43

7,63

7,16

6,67

21,47

17,97

16,17

15,13

13,65

12,86

12,31

11,01

10,43

9,43

8,45

8

7,42

6,77

6,05

5,62

5,15

22,35

18,54

16,74

15,62

14,05

13,21

12,61

11,22

10,58

9,52

8,46

7,98

7,34

6,64

5,83

5,35

4,83

25,6

21,29

19,07

17,78

15,94

14,98

14,28

12,65

11,91

10,66

9,43

8,88

8,1

7,26

6,32

5,75

5,13

29,88

24,81

22,23

20,67

18,55

17,38

16,59

14,65

13,78

12,25

10,84

10,17

9,27

8,27

7,14

6,46

5,7

34,8

28,69

25,84

24,04

21,54

20,18

19,24

16,97

15,95

14,21

12,5

11,71

10,65

9,48

8,15

7,34

6,49

Розширені перетини

Область гідравлічно вигідних перетинів

0,94

0,96

0,98

0,99

0,995

0,998

1,35

1,44

1,6

1,7

1,77

1,87

1,044

1,029

1,014

1,007

1,003

1,001

6,2

5,7

5,07

4,74

4,53

4,3

4,65

4,23

3,61

3,26

3,05

2,8

4,31

3,77

3,04

2,63

2,37

2,07

4,5

3,83

2,95

2,44

2,1

1,72

4,95

4,16

3,07

2,46

2,06

1,58

5,56

4,61

3,33

2,59

1,99

1,48

1

2

1

4

2,47

1,66

1,21

0,94

0,76

0,999

0,998

0,997

0,995

0,99

0,98

0,97

0,96

0,95

0,94

2,1

2,15

2,19

2,25

2,37

2,53

2,7

2,87

2,97

3,09

1,001

1,001

1,002

1,003

1,007

1,014

1,021

1,029

1,037

1,044

3,8

3,72

3,65

3,55

3,39

3,21

3,03

2,87

2,8

2,7

2,24

2,17

2,07

1,96

1,77

1,53

1,29

1,06

0,94

0,8

1,37

1,25

1,15

0,99

0,74

0,42

0,08

0,84

0,69

0,56

0,37

0,07

0,54

0,34

0,13

0,28

0,01

Звужені перетини

0,92

0,9

0,88

0,85

3,34

3,58

3,83

4,21

1,06

1,08

1,1

1,12

2,54

2,4

2,29

2,13

0,53

0,26

0,08

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]