Лабораторная работа по теме: «Истечение через водослив с тонкой стенкой. Демонстрация гидравлического прыжка»

1 Общие сведения

Для водослива с тонкой стенкой характерен перелив жидкости с отрывом струи от верхового ребра гребня. Поток может переливаться через водосливную стенку по всей ее ширине или через вырез в стенке – водосливное отверстие.

Основная задача гидравлического расчета водослива – установить зависимость расхода от напора. Теоретический анализ дает следующее выражение для расхода жидкости через прямоугольный водослив.

(1)

где m₀ – коэффициент расхода, найденный с учетом скорости подхода;

ε – коэффициент бокового сжатия;

σ_п – коэффициент подтопления;

b – ширина водослива.

Коэффициент расхода для неподтопленного водослива (σ_п = 1) при отсутствии бокового сжатия (ε = 1) рекомендуется определять по эмпирической формуле:

, (2)

где Р – высота водослива.

Численное значение коэффициента расхода может быть найдено для условий проведения опыта непосредственно из (1) по известным Q, Н, b.

2 Цель работы

Усвоить методику опытного определения, коэффициента расхода для водослива с тонкой стенкой; определить значение коэффициента расхода для исследуемого водослива; установить зависимость пропускной способности водослива от напора.

3 Описание опытной установки

Эксперимент проводится в гидравлическом лотке (его общее устройство дано в лабораторной работе № 8), в котором размещают исследуемый водослив. Предусмотрено регулирование напора на водосливе и глубины воды в нижнем бьефе.

4 Порядок проведения работы

1) Открытием задвижки на питающей трубе обеспечивают заполнение водой напорного резервуара и перелив жидкости через водослив с требуемым напором;

2) С помощью затвора в выходной части лотка устанавливают в нем определенную бытовую глубину;

3) Для установившегося режима измеряют отметки: уровня воды над мерным водосливом ; гребня водослива ; дна лотка и уровня воды в верхнем бьефе; дна лотка и уровня воды в нижнем бьефе;