Гидравлический
прыжок
Гидравлическим прыжком называется скачкообразный переход от бурного состояния потока к спокойному.
l 6 |
h h . |
lпп 10 30 h2 . |
пр |
2 1 |
|
Основное уравнение гидравлического прыжка
d m ( R dt ).
Следующие допущения:
•русло, в котором возникает гидравлический прыжок, считаем достаточно длинным
ицилиндрическим, имеющим прямоугольное или близкое к нему сечение;
•уклоном дна русла в пределах прыжка можно пренебречь, считаем, что дно русла в пределах прыжка горизонтально, то есть I0 = 0;
•силы трения на стенках русла в пределах прыжка малы, и ими можно пренебречь;
•движение жидкости в сечениях 1–1 и 2–2 плавноизменяющееся, и давление в этих сечениях распределяется по гидростатическому закону;
•коэффициенты количества движения в сечениях равны между собой: 1 2 0 .
Основное уравнение гидравлического прыжка
m |
|
2 |
V |
|
2 |
|
2 |
dt |
|
0 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
dt. |
||||||
2 |
0 |
|
2 |
0 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|||||||
|
|
Pд1 Pд2 p1 1 p2 2 g y1 1 g y2 2 . |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Q2 |
y |
|
|
Q2 |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
y |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
g |
1 |
|
1 |
1 |
|
g 2 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0 Q 2 |
|
y П h |
– прыжковая функция. |
|
П h1 П h2 . |
||||||||||||||||||
g |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для прямоугольного русла
|
|
Q2 |
y1 1 |
|
|
Q2 |
y2 2 . |
|
|
|
B h , |
y |
h |
. |
||||||||||
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||
g 1 |
|
|
g 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Q2 |
|
|
h |
|
|
|
|
Q2 |
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 B h |
|
|
|
|
|
|
|
2 B h . |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
g B h1 |
2 |
1 |
|
|
|
g B h2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
q Q . |
|
|
|
2q2 |
h h |
h h . |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
1 |
|
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
h1 |
|
8q2 |
|||
|
|
|
|
8q2 |
|
|
|||||||
h |
|
|
|
|
1 |
|
1 . |
h |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
g h3 |
||||||||
|
|
g h23 |
|
2 |
|
|
|||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Виды гидравлических прыжков
h1 0,6 hкр – совершенный прыжок;
0,6 hкр h1 0,7 hкр – несовершенный прыжок;
0,7 hкр h1 0,85 hкр – волнистый прыжок;
0,85 hкр h1 hкр – периодические волны.
