Гидравлика (специальность АДиА)

движению

глубине h пропустить заданный расход Q. Ширина лотка по низу

b, коэффициент заложения откосов m, эквивалентная шероховатость стенок лотка n. Исходные данные принимать по варианту.

скорость движения жидкости;
R - гидравлический радиус;
C -

коэффициент Шези.
При заданном расходе Q и размере трапецеидального канала можно найти скорость:

где  - площадь живого сечения; для трапецеидального канала  =(b+mh) × h м2,

заложения откосов стенок канала;
h - высота воды в канале.
Гидравлический

радиус: R = ω /χ
где χ - смоченный периметр; для трапеции

Коэффициент Шези C можно определить по формуле Маннинга

где n – коэффициент шероховатости стенок русла.

а также критический уклон iК, если известны расход Q м3/с,

коэффициент шероховатости стенок канала n и ширина канала прямоугольного сечения b, м





Дано: Q= 16м3/с , b= 8м , n= 0,025 , i= 0,002

Q м3/с в условиях равномерного движения. Найти ее можно из

уравнения равномерного движения:

расходную характеристику, вычисленную для равномерного движения. Удобнее это выполнять в

виде таблицы. Коэффициент Шези С определяют по формуле:

Подставляя данные величины вычисляем К

1м и 1,2 м, т.к К0=355,6 лежит в интервале между

значениями 246.6 и 363.7
Более точно h0 можно определить, построив график зависимости К = f(h)

1.0

1.1

1.2

К, м3/с

240

260

280

300

320

340

360

h0= 1.17

h, м

К=ƒ(h)

обладает минимальной энергией.
hk можно найти из уравнения критического состояния

потока:

где a – коэффициент кинетической энергии равный 1.1;
g – ускорение свободного падения 9,81 м/с2;
k – площадь сечения потока при его критическом состоянии, т.е когда h = hk;
b – ширина потока по свободной поверхности.

можно выразить:



Критический уклон ik – это уклон, при

котором равномерное движении происходит с критической глубиной. Его можно найти по формуле:

где

k , Ck , Rk найдем при hk

сжатом сечении за перепадом P и сопряженную с ней глубину.

Значения расхода Q м3/с; ширины потока b, м критической глубины hk, м взять из предыдущей задачи. Коэффициент скорости  принять равным 0,9. Высота перепада Р=1,4м.

зависят от запаса энергии, которой обладает поток и

высоты перепада P, м.
Энергию находят по формуле:

где a - коэффициент кинетической энергии, равен 1;
hk - принимаем по предыдущей задаче, равная 0,76м;

Q - расход потока из предыдущей задачи, принимаем равным ;
b – ширина потока принимается по ширине канала из предыдущей задачи равным 8м.

скорости =0,9
находим по графику значения коэффициентов c=0,46
и

С

помощью этих коэффициентов по зависимостям:

и

находим:

и

с ней, в нижнем бьефе сооружений при прямоугольной форме отводящего

русла.

Принять нормальную h0 и критическую глубину hk по

результатам, полученным в 5 задаче.
По значению нормальной глубины h0 принимаем
бытовую глубину hб.
Определяем условия протекания потока под мостом
Если - hкр > hб, то протекание свободное (незатопленное).
Если - hкр < hб, то протекание несвободное (затопленное).
Протекание несвободное (h0 = 1.17м., hк = 0.76м.
т.е. hкр < hб)

расчёте малого
моста определяют: 1. Отверстие моста

2. Напор перед мостом
Отверстие моста b по формуле:

где hб - глубина потока под мостом.

В условиях несвободного протекания hб принимают равным hо (1.17м).

Vм - скорость потока под мостом находят из уравнения:

в свету между опорами моста (отверстиями)
принимаются: 2, 3, 4,

5, 6, 7.5, 10м
В соответствии с этими нормами принимаем
отверстие равное 4 метрам.
Напор перед мостом Hм находим из формулы:

по таблице.
(Примем ε = 0.8)

φ- где коэффициент скорости, который находят

по формуле:

Напор перед мостом :

hкр = 1,9 м; h0 = 1,17 м




Находим

отверстие моста по формуле:
где hм - глубина под мостом, принимаемая по значению
hк=1,3 м

действующим нормам и стандартам
расстояния в свету между опорами моста

(отверстиями)
принимаются: 2, 3, 4, 5, 6, 7.5, 10м
В соответствии с этими нормами принимаем
ближайшее стандартное отверстие равное 3 метрам.
Напор перед мостом Hм находим из формулы: