Основные расчетные формулы для открытых русел
Основные
зависимости, используемые при расчете
таких каналов (когда
),
следующие:
(вдоль потока);
;
последнюю
зависимость, учитывая, что в данном
случае
и
что
переписываем в виде
Коэффициент С можно рассчитать по формуле Манинга
|
|
(7.0) |
где R – гидравлический радиус;
n– шероховатость стенок канала.
Дополнительно будем пользоваться еще формулами:
кроме того, иногда будем применять зависимости:
|
|
|
Основные задачи при расчете трапецеидальных каналов на равномерное движение воды.
Трапецеидальный канал характеризуется следующими шестьювеличинамиb,h,m(эти три величины целиком определяют размеры живого сечения канала),n,i,Q(или υ = Q ⁄ ω). Некоторые из приведенных величин бывают заданы теми или другими условиями проектирования. Задача гидравлического расчета обычно состоит в том, чтобы, зная пять из названных величин, найти шестую. Ниже излагаются установившиеся в практикешаблонырешения такого рода вопросов, связанных с расчетом и проектированием каналов (слово «задача» здесь применяется в несколько условном смысле).
Задача, в которой живое сечение канала задано, то есть число заданных величин входят b,hиm. Эта задача решается непосредственно, без подбора искомой задачи.
Задача 1. Даны все размеры живого сечения (т.е. величины b,h,m), уклон днаiи коэффициент шероховатостиn. Требуется найти шестую величину – расходQводы в канале.
Ход решения задачи:
зная размеры живого сечения, находим ω и χ
Находим R= ω/χ
Зная Rиn, по данным находимC
Зная CиR, определяем υ
Зная υ и ω , находим Q:
Q=ωυ
Расчет естественных русел на равномерное движение воды
Естественные русла имеют неправильную форму. Поэтому движение в них всегда неравномерное. Однако иногда с некоторым приближением можно все же считать, что на том или другом участке естественного имеет место равномерное движение. В этих случаях поступают таким образом:
|
Рисунок 7.43 |
заменяют действительное неправильное русло каким-либо призматическим (цилиндрическим) правильным руслом, например параболическим или прямоугольным;
уклон дна намеченного условного призматического русла принимают равным;
а) или уклону свободной поверхности воды в действительном естественном русле;
б) или уклону, полученному в результате осреднения уклонов дна естественного русла;
в) полученное условное русло рассчитывают, как призматический (цилиндрический) канал; найденные для этого русла величины принимают для естественного русла.
Расчет безнапорных труб
Примеры и задачи
Пример 7.23.
Задача 7.23
|
l/d |
1,66 |
3,33 |
5 |
6,66 |
8,33 |
10 |
13,33 |
16,66 |
20 |
|
μ |
0,809 |
0,814 |
0,799 |
0,796 |
0,787 |
0,778 |
0,761 |
0,743 |
0,725 |
Литература
Агроскин И. И., Дмитриев Г. Т., Пикапов Ф. И. Гидравлика.-М.-Л.: Энергия, 1964.
Альтшуль А. Д., Киселев П. Г. Гидравлика и аэродинамика. - Л.: Стройиздат, 1975.
Бернар Ле Месте. Введение в гидравлику и теорию волн на воде.-Л.: Гидромегеоичдат, 1974.
Богомолов А. И., Михайлов К. А. Гидравлика. - М.: Стройиздат, 1973.
Емцев Б. Т. Техническая гидромеханика. -М.: Машиностроение, 1978.
Избаш С. В. Основы гидравлики.-М.: Госстройиздат, 1952
Киселев П. Г. Гидравлика.-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.
Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа - М.: Наука, 1972.
Оглоблин А. П. Основы гидромеханики. - М.: Оборонгиз, 1945.
Патрашев А. Н. Гидромеханика.-М.: Военно-морское изд-во, 1953.
Повх И. Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. - Л.: Машиностроение, 1974.
Чугаев Р. Р. Гидравлика, ч. 1.-Л.: Изд. ЛПИ, 1960.
Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач./Под ред. С. С. Руднева и Л. Г. Подвидза. - М.: Машиностроение, 1974.
Примеры гидравлических расчетов./Под ред. А И. Богомолова- М.: Транспорт, 1977.
Справочник по гидравлике/Под ред. В. А. Большакова.-Киев: Высшая школа, 1977.