attachments_15-03-2012_12-07-33 / 27б

27б.Методика проведения модельных лабораторных исследований с использованием гидравлического лотка.

Перед моделированием оценивают влияние внешних факторов на исследуемый процесс.Гидравлические режимы работы принимают установившимися во времени.Для таких задач определяющими силами являются гравитационные силы тяжести, а основным критерием подобия натурных модельных условий-число Фруда, F_r.Основные условия моделирования в этом случае-выполнение условий: F_r =i *dem и Re_м> Re_гр,где Re_м и Re_гр -соответственно число Рейнольдса д/моделирования и граничное ее значение.Первая часть условия означает. Что число Фруда на модели и в натуре д/б равными,вторая-наступление автомодельности рассматриваемых явлений по числу Рейнольдса(автомодельность-э.отсутсвие существенного влияния того или иного фактора на процесс независимо т масштаба модели).

Основной лабораторной установкой, глее моделируют гидравлические условия движения потока ч/з различные сооружения явл-ся гидравлический лоток.Он представляет собой стенд с циркуляционной системой питания.Перед проведением исследований заполняют водой прямоугольный резервуар размерами 4,5*2,5*2 м.С помощью центробежного насоса вода подается в мерный бак минуя задвижку и успокоительные устройства.В мерном баке установлен шпеценмасштаб, служащий д/измерения уровней воды в баке и определения напора на водосливе.За треугольном водосливом с углом 30° поток сбрасывается в резервуар ВБ сооружения, который снабжен распределительными решетками.Далее вода сбрасывается в канал прямоугольного поперечного сечения 0,8*0,8 м длиною 6м с прозрачными боковыми стенками.В конце канала установлен шпеценмасштаб, с помощью которого измеряют уровни воды в НБ и жалюзи.Во время л/б занятий в лоток устанавливают испытуемые модели сопрягающих сооружений и приводят соответствующие модельные исследования гидравлических процессов.

Моделирование проводят по закону гравитационного подобия Фруда при масштабе 1: α_L, с учетом автомодельности рассматриваемых явлений по числу Рейнольдса(α_L –масштаб моделирования для линейных размеров). Для пересчета параметров потока с модели в натуру используют следующие зависимости: линейные размеры L_н = L_м * α_L; площади F_н = F_м * α_L²; скорости V _н = V _м* √α_L ;расходы Q_н = Q_м *α_L^2,5 ;давления Р _н = Р_м *α_L ,где индексы «н» и «м»- соответственно обозначают параметры натуры и модели.

При моделировании задаются граничные условия моделирования и при проведении работы воссоздаются гидр.режимы соответствующих граничных условий.Далее проверяют выполнение условия моделирования и вычиляют необходимые модельные параметры:расход, напор, давление, глубину и т.п.,а затем путем расчета находят натурные величины.

Методика проведения модельных лабораторных исследований с использованием гидравлического лотка

Основной лабораторной установкой, где моделируют гидравлические усло­вия движения потока через различные сооружения, является гидравлический ло­ток. Он представляет собой стенд с циркуляционной системой питания (рису­нок.2.1). Перед проведением исследований заполняют водой прямоугольный ре­зервуар 1 размерами 4,5 х 2,5 х 2,0 м. С помощью центробежного насоса 2 вода подается в мерный бак 3 минуя задвижку 4 и успокоительные устройства 5. В мерном баке установлен шпиценмасштаб 6, служащий для измерения уровней воды в баке и определения напора на водосливе 7. За треугольным водосливом с углом 90°. поток сбрасывается в резервуар верхнего бьефа сооружения 8, кото­рый снабжен распределительными решетками 9. Далее вода сбрасывается в канал 10 прямоугольного поперечного сечения 0.8 х 0,8 м длиной 6,0 м с прозрачными боковыми стенками. В конце канала установлены шпиценмасштаб 11, с помощью которого измеряют уровни воды в нижнем бьефе, и жалюзи 12. Из канала вода через сбросной тракт, состоящий из сбросного бака 13 и отводной трубы 14, по­ступает снова в прямоугольный резервуар 1.

Во время лабораторных занятий в лоток устанавливают испытуемые модели сопрягающих сооружений и приводят соответствующие модельные исследования гидравлических процессов.