Расчет каналов составного профиля.

В руслах естественной формы, как правило, наблюдается неравномерное течение жидкости, лишь на отдельных участках движение можно считать равномерным, поэтому канал естественной формы заменяют условным каналом правильной формы. Уклон дна условного канала принимают равным уклону дна естественного канала. Если он неравномерный, то усредненному значению уклона естественного дна русла.

Р асчет каналов с неодинаковой по периметру шероховатостью.

n₁, x₁ n₃, x₂

n₂, x₂

n_max < 2n_min

n_max > 2n_min

Расчет каналов замкнутого профиля.

Каналы замкнутого профиля бывают различной формы: овальные, круглые и т.д. Мы начертим круглую. Безнапорное движение жидкости - касаемо канализации.

h

h d

0.75

(0.95)

Q_max Q

h/d – наполнение

Режим движения: безнапорный.

В результате исследования было установлено, что с увеличением h/d Q сначала увеличиваясь доходит до максимума, а потом уменьшается. Это связано с тем, что с увеличением глубины, ω растет быстрее, чем , что приводит к увеличению гидравлического радиуса и к увеличению Q. При дальнейшем наполнении начинает расти быстрее, чем ω, что приводит к уменьшению Q. Канализационные трубы рассчитываются в зависимости от диаметра, в наполнении 0,3 < h/d < 0,8.

С корость находится по формуле:

h/d

Q=Bk А В

А(В)

где

А и В –относительные модули соответственно скорости и Q. Они меньше 1. Определяются либо по графику, либо по таблице. При определении Q вычисляется скорость и сравнивается с минимальной и максимальной. Для неметаллических труб – 4 м/с. Для металлических труб 8м/с. Дождевые сети рассчитываются на максимальное наполнение.

Установление неравномерное движение жидкости.

При установлении неравномерного движения жидкости в открытых руслах средняя скорость Q и глубина изменяются вдоль движения, но не изменяются с течением времени. Такое движение встречается наиболее часто. При этом линия потенциальной энергии совпадает с кривой свободной поверхности. Чаще всего наблюдается явление спада и подпора. Явление же подпора наблюдается при изменении уклона.

Кривая спада

1

h₁ υ₁ 2

h₂ υ₂

1

2

h₁ > h₂ ; υ₁ > υ₂

Явление подпора встречается, когда на пути имеется какая либо преграда.

h₁ h₂

h₁ < h₂; υ₁ < υ₂

Основной задачей при расчете неравномерного движения является построение кривых свободной поверхности. При этом, в случае кривых подпора можно определить отметки подъема воды в русле и принять меры против затопления. В случае кривых спада, то есть при уменьшении глубин и увеличении скорости можно рассчитать необходимое укрепление русла обеспечивающее нормальную работу без размыва.