рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Гидравлический расчет одноступенчатого перепада

Гидравлический расчет одноступенчатого перепада - раздел Строительство, Гидравлический расчет дорожных водопропускных и водоотводящих сооружений Вариант I Водоотводного Сооружения (См. Рис. 1.1) Имеет Одноступенчатый Переп...

Вариант I водоотводного сооружения (см. рис. 1.1) имеет одноступенчатый перепад, который состоит из входной части, вертикальной стенки падения и водобоя (рис. 1.7).

Расчет одноступенчатого перепада заключается в определении глубины потока на входном участке и на водобое.

Глубина потока над стенкой определяется на основании гидравлического расчета предыдущего участка сооружения. При спокойном состоянии потока на входном участке над стенкой устанавливается глубина, равная h' = 0,7hк.

При падении со стенки поток переходит в бурное состояние, и если на следующем участке сооружения нормальная глубина больше критической, то возникает сопряжение бьефов с образованием гидравлического прыжка. С целью удешевления стоимости сооружения важно обеспечить сопряжение по типу затопленного прыжка. При наличии отогнанного или надвинутого прыжка для его затопления устраивают водобойные колодцы или водобойные стенки.

 
 

 


Рис. 1.7. Схема одноступенчатого перепада

 

Прежде чем приступить к расчету водобойного колодца или водобойной стенки, необходимо убедиться в необходимости их устройства. Для этого находят глубину в сжатом сечении из уравнения Д.Бернулли, составленного для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости отсчета 0-0

,

где p1 – высота перепада, м; hк – критическая глубина, м; hс – глубина в сжатом сечении, м; Vк – средняя скорость потока, соответствующая критической глубине, м/с; Vс – средняя скорость потока в сжатом сечении, м/с; ξ – коэффициент местного сопротивления.

При составлении уравнения Д.Бернулли коэффициент кинетической энергии α принимается равным единице.

После ряда преобразований уравнение Д.Бернулли может быть представлено в следующем виде:

,

где Q – расчетный расход, м3/с; Sк – площадь живого сечения потока, соответствующая критической глубине, м2; Sс - площадь живого сечения потока, соответствующая глубине hc, м2; φ – коэффициент скорости, равный 0,90 – 0,95.

Обозначим

; (1.9)

. (1.10)

Тогда уравнение Д. Бернулли запишется так:

. (1.11)

Из этого уравнения глубина в сжатом сечении hc находится подбором.

Предварительно вычисляют величины А и Б по формулам (1.9) и (1.10). Затем задаемся рядом значений глубин hс, вычисляем

. (1.12)

Величину Е сравниваем с А. Расчет ведем до тех пор, пока величины А и Е не совпадут. При трехкратном несовпадении E и A строят график E = f(hc) (рис.1.8), по которому и находят глубину в сжатом сечении hс. По найденной глубине вновь вычисляют E и определяют процент расхождения E и A по формуле

.

Глубину в сжатом сечении можно определить с помощью программы LIW 18 (приложение 9).

 

 

 

 

А

Рис.1.8. График E = f(hc)

Затем определяют глубину hн в начале второго участка водоотводного сооружения. Для этого вычисляем полную длину l кривой спада типа b1 на втором участке по формуле (1.8). При этом за глубину h1 принимают h0(2) – 0,02 м, а за глубину h2 – критическую глубину hк. Полученную длину l кривой спада типа b1 сравнивают с заданной длиной второго участка t, при этом может быть три случая:

а) l< t. В данном случае глубина h0(2) – 0,02 м, устанавливается на расстоянии l от конца второго участка. Эта же глубина будет и в начале второго участка, то есть hн = h0(2) – 0,02 м;

б) l = t. В данном случае глубина в начале второго участка hн = h0(2) – 0,02 м;

в) ℓ>t. В данном случае глубина в начале второго участка есть hн<h0(2) – 0,02 м. Глубина hн находится подбором. Нужно подобрать такую глубину, при которой ℓ ≈ t (разница между ℓ и t не должна превышать 5 %).

Для ускорения подбора рекомендуется строить график l = φ(h1) (рис. 1.9). С помощью графика по заданной длине второго участка t определяется глубина hн в начале этого участка. По найденной глубине hн вновь вычисляется расстояние l и определяется процент расхождения l и t по формуле

.

Далее находят сопряженную глубину с глубиной в сжатом сечении h2(с). В русле прямоугольного сечения глубина h2(с) подсчитывается по формуле

. (1.13)

 

 

 

, м

t

Рис. 1.9. График l= j(h1)

 

При трапецеидальном очертании русла глубина h2(с) находится по графику прыжковой функции. Для построения этого графика необходимо вычислить ряд значений прыжковой функции по формуле

, (1.14)

где S – площадь живого сечения, соответствующая задаваемой глубине h; z0 – глубина погружения центра тяжести площади живого сечения; глубина z0 определяется по формуле:

. (1.15)

Следует задаваться глубинами как меньшими, так и большими критической. Необходимо вычислить П(h) также и при критической глубине.

Результаты расчета сводятся в таблицу.

№ п/п h, м S, м2 z0, м , м3 z0S, м3 П(h), М3

 

На основании данных этой таблицы строят график прыжковой функции (рис. 1.10), по которому и находят глубину h2(с).

Для определения типа сопряжения бьефов сравнивают глубину h2(с) с глубиной hн, которая устанавливается в начале второго участка сопрягающего сооружения.

Если h2(с) > hн, то будет иметь место сопряжение с отогнанным прыжком; если h2(с) = hн, то будет иметь место сопряжение с надвинутым прыжком; если h2(с) < hн, то будет иметь место сопряжение с затопленным прыжком.

 

Рис. 1.10. График прыжковой функции

 

Вторую сопряженную глубину h2(с) можно определить с помощью программы LIW 17 (приложение 4).

При возникновении отогнанного или надвинутого прыжка необходимо запроектировать водобойный колодец или водобойную стенку.

Одноступенчатый перепад можно рассчитать на ЭВМ с помощью программы LIW 18 (приложение 9).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Гидравлический расчет дорожных водопропускных и водоотводящих сооружений

Гидравлический расчет дорожных водопропускных..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Гидравлический расчет одноступенчатого перепада

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Высоцкий Л.И., Изюмов Ю.А., Поляков М.П
В93 Гидравлический расчет дорожных водопропускных и водоотводящих сооружений: учеб. Пособие / Л.И. Высоцкий, Ю.А. Изюмов, И.С. Высоцкий. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. 60 с. ISBN 9

Определение нормальной глубины способом подбора
В этом способе предварительно определяют нормальную расходную характеристику для данного участка, м3/с, , (1.1)

Определение нормальной глубины с помощью эвм
Нормальная глубина определяется в результате решения трансцендентного уравнения . (1.4) Нормальную расходную характеристик

Определение критической глубины в канале трапецеидального сечения способом подбора
В канале трапецеидального поперечного сечения критическая глубина находится подбором на основании следующей формулы: , (1.6)

Построение кривых свободной поверхности по способу в. и. чарномского
Этот способ может быть использован при построении кривых свободной поверхности как в призматических, так и непризматических руслах (то есть сужающихся или расширяющихся по длине потока). Для этого

Расчет кривых свободной поверхности с помощью эвм
После установления типа кривой свободной поверхности на всех участках дорожного водоотводного сооружения студент под руководством преподавателя составляет примерную схему расчета на ЭВМ, то есть на

Определение глубины в конце быстротока
Быстротоком называется искусственное русло, продольный уклон которого значительно больше критического. В I варианте водоотводного сооружения (см. рис. 1.1) быстротоком является третий учас

Гидравлический расчет водобойного колодца
Водобойные колодцы устраиваются тогда, когда возникает отогнанный или надвинутый гидравлический прыжок. Гидравлический расчет водобойного колодца заключается в определении его геометрических размер

Определение расчетного расхода под мостом с учетом аккумуляции воды в пруде
Малый мост в той или иной степени стесняет живое сечение потока. В результате этого создается подпор, поднимается уровень воды и перед мостом образуется пруд (рис. 2.2). Объем пруда зависи

Расчет отверстий малого моста при прямоугольном очертании подмостового русла
Порядок расчета следующий: 1. Определяется бытовая глубина водотока h0. Для русла треугольного сечения с разным заложением откосов расчет производится на ЭВМ с помощью программы

Расчет отверстий малого моста при трапецеидальном очертании подмостового русла
При трапецеидальном очертании подмостового русла отверстие моста В считается по урезу воды (рис. 2.7). Порядок расчета следующий: 1.

Гидравлический расчет консольного перепада
Консольным перепадом называется лоток большого уклона, приподнятый на опорах над земной поверхностью (рис. 3.1) и имеющий в конце струенаправляющий носок с обратным или равным нулю уклоном.

Рассеивающих трамплинов
Управление бурным потоком заключается в воздействии на него конструкцией с определенной целью, например, принудительного поворота либо принудительного расширения (сужения) на быстротоках и сопрягаю

Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 LIW 3 Список идентификаторов: Q – расход; IO – уклон русла; EN – коэффициент шероховатости русла; DHO – шаг изменения глубины;

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги