Добавил:
Kleshsa
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Lektsia_9.ppt
Здесь имеем выпуклую кривую спада типа
b1, которая образуется в каналах перед
перепадами и быстротоками, в равнинных
реках – перед водопадами, порогами и т.п.
В зоне С: h < hкр и h < h0, числитель и
знаменатель (*) отрицательны, поэтому
dh/ds > 0 и глубина потока
возрастает вниз по течению, т.е.
происходит подпор.
При h → hкр, з → 0, т.е. dh/ds → - ∞
и КСП в нижней части заканчивается
прыжком.
Имеем вогнутую кривую подпора типа с1.
Такая КСП встречается при
сопряжении сжатой струи ниже плотины
с потоком в нижнем бьефе, при
истечении из – под щита в водоток с
малым уклоном дна.
Аналогично выполняется анализ
для 2 – го случая: h0 < hкр, i > iкр;
для 3 – го случая: h0 = hкр, i = iкр.
Виды КСП, полученные по
результатам анализа,
представляют графически на
чертежах.
Виды КСП: 1 – ый случай
при i < iкр, h0 > hкр.
Расчёт КСП.
Формула В.И. Чарномского.
Рассмотрим участок потока длиной ℓ,
находящегося в условиях плавно
изменяющегося неравномерного
движения. Плоскость сравнения проведём
через низшую точку сечения 2 – 2;
h1, h2 – глубины в сечениях;
ℓ - расстояние между сечениями;
iℓ - падение дна канала между сечениями.
Формула В.И. Чарномского
Запишем уравнение Бернулли для
выделенных сечений с учётом того, что на
поверхности воды давление
р1 = р2 = ратм:
v1²/2g + h1 + iℓ = v2²/2g + h2 + hw.
Э1 Э2
Э1, Э2 – удельные энергии сечений.
Потери удельной энергии выразим,
используя формулы равномерного
движения:
Q = ωср Сср √(Rср J)
Кср,
где ср – среднее сечение между 1-1 и 2-2.
Кср – модуль расхода для среднего
сечения.
Q = Кср √(J) → J = Q² / Кср².
Но J = hw / ℓ. Приравняем правые части
выражений для J:
hw / ℓ = Q² / Кср² → hw = Q² ℓ / Кср².
Подставим Э1, Э2 и hw в уравнение
Бернулли, получим:
i ℓ - Q²ℓ / Кср² = Э2 – Э1, где
Q² / Кср² = ifср – уклон трения в среднем
сечении.
Формула Чарномского:
ℓ = (Э2 – Э1) / (i – ifср),
где ℓ - расстояние между сечениями с
заданными глубинами.
Кроме формулы Чарномского при
построении КСП применяется
формула Бахметева Б.А.:
ℓ = h0/i { η2 - η1 - (1 - j) [ Б(η2) - Б(η1) ] },
где η1 = h1/h0; η2 = h2/h0;
j =(α i C² B) / (g χ ) – русловой
параметр; C, В, χ – вычисляются для
глубины h = (h1 + h2)/2; Б(η) –
табличные значения функции Бахметева;
h0 – нормальная глубина.
