3.2.2. Способ Беланже (принцип максимума расхода)

Глубина на пороге при всех условиях не может быть более и лежит в пределах .

Для определения глубины , Беланже предложил пользоваться следующим постулатом: при заданном напоре глубина на пороге водослива сама собой устанавливается такой, при которой расход из всех возможных величин получается наибольший.

Этот постулат называют принципом наибольшего расхода. Согласно ему глубина равна:

, (3.3)

отношение .

Расход определяется по основной расчетной зависимости:

,

где .

Подставив значение по Беланже, получаем

. (3.4)

3.2.3. Способ Бахметева

Бахметев Б. А. для определения глубины воспользовался другим постулатом: на пороге водослива сама собой устанавливается такая глубина , которой отвечает минимум удельной энергии сечения (минимум величины ), то есть критическая глубина .

По Бахметеву

. (3.5)

Подставив значение и значение , получим

. (3.6)

Расход определяется также по основной расчетной зависимости:

,

но величину коэффициента расхода можно выразить через , подставив значение :

или . (3.7)

3.3. Описание установки

Схема экспериментальной установки, изображенная на рис. 3.2, представляет собой прямоугольный лоток с прозрачными стенками, в котором установлен бесступенчатый водослив с широким порогом.

3.4. Выполнение работы

1. Запустить насос 9 cм. рис. 1.4.

2. Задвижкой 11 создается произвольный напор Н.

3. В условиях неподтоплённого водослива (открытые жалюзи на выходе из лотка) измеряются расход и напор.

4. Изменяются расход и напор потока и измерения повторяются. Работа выполняется при различных расходах, устанавливаемых в случайной последовательности. Результаты измерений записываются в табл. 3.1.

Таблица 3.1

№	1	2	3	4	5
H см
Q л/с

Рис. 3.2. Гидравлический лоток с установленным

в нем водосливом с широким порогом

5. Дальнейшие измерения проводятся для подтоплённого водослива. Создаётся с помощью жалюзи подтопление порога. Признаком подтопления следует считать условие: h_к/h_б < 0,8. Бытовая глубина измеряется за порогом, критическая вычисляется по формуле (2.10).

6. Измеряется расход и напор.

7. С помощью жалюзи увеличивается бытовая глубина и все измерения повторяются.

Работа должна быть проделана для 5 различных подтоплений при одном и том же напоре. Результаты измерений записываются в табл. 3.2.

Таблица 3.2

№	1	2	3	4	5
hб, см
Q л/с
Н см