5.4. Определение размеров водопроводной галереи нижней камерами шлюза

Опорожнение нижней камеры шлюза осуществляется через короткую водопроводную галерею в канал нижнего бьефа.

Полагая как и ранее время открытия затвора, равным половине времени наполнения и опорожнения камеры шлюза , расчетная формула для вычисления площади поперечного сечения коротко водопроводной галереи принимает вид

В формуле учитывается, что при вычислении среднего и максимального коэффициентов расхода гидравлическими потерями на гидравлическое трение ввиду короткой длины водопроводной галерей, можно пренебречь, при этом

где коэффициент сопротивления при входе потока в галерею;коэффициент сопротивления сороудерживающей решетки;коэффициент сопротивления на повороте прямоугольно галереи на уголс радиусом попорота, равным ее высоте[2];переменны коэффициент сопротивления затвора водопроводной галереи, зависящий от его конструкции и относительного открытия (по третьей строке табл. 5.2)

Результаты сведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
		193	44	18,05	8,4	4,27	2,4	1,1	0,64	0,34	0,25
	0	0,071	0,145	0,214	0,286	0,351	0,400	0,450	0,472	0,489	0,494

По данным табл. 5.5 среднее расчетное значение коэффициента расхода водопроводной галерей в период открытия затвора равно , а максимальное значение коэффициента расхода галереи при полностью открытом затворе присоставляет. Отсюда получаем площадь поперечного сечения галереи

а, принимая это сечение квадратным, находим его высоту и ширину

5.5. Построение гидравлических характеристик опорожнения нижней камеры шлюза

Работа водопроводной системы шлюза характеризуется зависимостями коэффициента расхода, открытия затвора, напором и пропускаемым расходом в функции текущего времени :

При непрерывном и равномерном открытии затвора графическим изображением процесса открытия является наклонная прямая линия в интервале времени от 0 до, причем приимеем.

График зависимости при опорожнении нижней камеры шлюза строиться по формуле.

Зависимость имеет вид:

1) при опорожнении нижней шлюзовой камеры в интервале времени

где средний коэффициент расхода в интервале времени, определяемый с помощью графика;площадь поперечного сечения галереи в интервале того же времени, определяемая с помощью графика;площадь поверхности зеркала воды в камере шлюза,; при этом интервал времени может быть выбран из условия

2) при полностью открытом затворе в интервале времени

В указанных расчетных формулах значенияиотносятся соответственно к началу интервала времени и к его окончанию.

График зависимости строиться с помощью уравнения

Результаты расчетов сведены в табл. 5.6.

Таблица 5.6

№
1	0	0	0	5,100	0
2	60	0,750	0,071	5,095	0,532
3	120	1,600	0,144	5,074	2,299
4	180	2,500	0,211	5,025	5,238
5	240	3,300	0,285	4,939	9,258
6	300	4,200	0,351	4,804	14,313
7	360	5,050	0,400	4,617	19,225
8	420	5,800	0,449	4,376	24,129
9	480	6,750	0,472	4,074	28,485
10	540	7,600	0,489	3,721	31,754
11	600	8,510	0,494	3,085	32,709
12	660	8,510	0,494	2,509	29,498
13	720	8,510	0,494	1,993	26,288
14	780	8,510	0,494	1,536	23,077
15	840	8,510	0,494	1,138	19,866
16	900	8,510	0,494	0,800	16,656
17	960	8,510	0,494	0,521	13,445
18	1020	8,510	0,494	0,302	10,235
19	1080	8,510	0,494	0,142	7,024
20	1140	8,510	0,494	0,042	3,813
21	1200	8,510	0,494	0	0

Имеется возможность просто проверки правильности выполнения расчетов. В курсовой работе задана призма сработки камеры шлюза, объем которой составляет

или в рассматриваемом примере

При этом время наполнения или опорожнения камеры шлюза также задано.Тогда по этим данным можно найти средний расход водопроводной галереи

Можно видеть, что полученный средний расход в два раза ниже расхода максимального, что в целом говорит о корректности полученных данных.

43