- •1. Установившееся неравномерное плавноизменяющееся движение жидкостей в открытых руслах.(осн-ые понятия и опред-ия).
- •2. Основное диф. Ур-ие установившегося неравномерного режима (1-ый и 2-ой вид).
- •4. Четыре вспомагательных понятия: удельная энергия сечения, критическая глубина, нормальная глубина, критический уклон и критическое состояние потока.
- •5. Исследование форм свободной пов-ти потока. Интегрирование основного диф ур-ия.
- •6. Построение кривой свободной поверхности.
- •7. Гидравлический прижок. Основные сведения.
- •8. Основное уравнение гидравлического прыжка (вывод)
- •9. Формула сопряженных глнбин для прямоугольных русел. Потеря энергии в прыжке. Длина прыжка и послепрыжкового участка.
- •10. Отогнанный, надвинутый прыжки и прыжок в критическом состоянии.
- •11. Классификация водосливов.
- •12. Основная ф-ла расходов водосливов. Коэф расхода
- •13.Водослив с тонкой стенкой, типы струй, условия подтопления, учет бокового сжатия
- •14. Использование водосливов с тонкой стенкой для измерения расхода
- •16. Определение глубины на пороге водослива. Учет бокового сжатия.
- •17. Водослив практического профиля. Безвакуумные и вакуумные водосливы. Пропускная способность водосливов.
- •19.Определение глубины в сжатом сечении.
- •20. Общие понятия и терминология сопряжения бьефов при устройстве плотины.
- •21.Глубина в сжатом сечение и глубина ей сопряженная. Формы сопряжения бьефов.
- •22.Сопряжение свободной струи с потоком в нижнем бьефе. Дальность полёта струи.
- •24.Гидравлический расчёт водобойных колодцев, водобойных стенок.
- •25.Основные понятия, классификация сопрягающих сооружений.
- •26 Расчет одноступенчатого перепада
- •27. Многоступенчатые перепады, расчет многоступенчатых перепадов
- •28. Расчет быстротока по допустимой скорости.
- •29. Основные сведения о волнах. Классификация волн.
- •30. Классификация водоемов и прибрежных зон.
- •Определение высоты hв и длины волны λ .
- •33. Коэффициент фильтрации и методы его определения. Равномерное и неравномерное движение грунтовых вод.
- •34. Диф. Уравнение неравномерного движения грунтовых вод. Формы кривых депрессий.
- •35. Интегрирование ду для случая плоской задачи.
- •37. Галерея расположенная выше водупора.Висячая галерея.
- •41.Резкоизменяющееся движение грунтовой воды.Общие указания.
- •42.Основные дифуравнения установившегося движения грунтовой воды.
- •43.Напорная функция.Потенциал скорости.Линии равного потенциала.
- •44.Уравнение Лапласа.Линии тока.Функция тока.Гидродинамическая сетка.
- •45.Гидродинамическая сетка в случае гидротехнического сооружения.
- •46. Основы гидравлического моделирования. Общие указания.
- •47. Понятия о подобии гидравлических явлений.
- •48. Критерии динамического подобия (случай, когда на жидкость действует только сила тяжести).
- •49. Критерий динамического подобия (случай, когда на жидкость действуют только силы трения).
- •50. Основные указания о моделировании гидравлических явлений.
14. Использование водосливов с тонкой стенкой для измерения расхода
На практике часто для измерения расхода применяют водосливы с тонкой стенкой отличные от прямоугольных.
Треугольный водослив с вертикальной тонкой стенкой. Когда θ=90 используют следующие ф-лы: -ф-ла Томсона Q=1.4H5/2 H- геометрический напор на водосливе
-ф-ла Кинга Q=1.343H2.47
Когда 22< θ<118 по фле Граве Q=1.331(tg θ/2)0.996H2.47
Трапецеидальный водослив с вертикальной тонкой стенкой
Q=mε(b0+0.8nH)(2g)1/2 H03/2
Где b0 ширина трапециедального выреза понизу
n -коэффициент откоса n=ctgφ
ε –коэффициент бокового сжатия
m- коэффициент расхода водослива
15. Водослив с широким порогом. Форма свободной пов-ти на пороге водослива.Условие подтопления.
Неподтопленный водослив с широким порогом обычно характеризуется наличием двух перепадов свободной пов-ти Zв и Zн
Причины перепада Zв:
а) в связи с уменьшением живого сечения увеличивается скорость
б)с увеличением скорости увеличивается кинетическая энергия, а значит уменьшается потенциальная
в) снижение свободной пов-ти потока, обусловленное уменьшением потенциальной энергии и дает перепад Zв
Расход для неподтопленного водослива будет равен:
Q=ωφ(2g(H0-h))1/2 где φ –коэф скорости
Водослив считается подтопленным если одновременно выполняется 2 условия
-
hп>0
-
одновременно hп>2/3 H0
16. Определение глубины на пороге водослива. Учет бокового сжатия.
Выделяют три способа определения глубины водослива : Беланже, Бахметьева и новые способы. Способ Беланже (принцип максимума расхода). Удельный расход: (1). Глубина h лежит в пределах 0<h<H0. Считаем, что H0 нам задано (H0=const). Назначив в этом ур-ии h=H0, получим q=0; назначив же в указанном ур-ии h=0, величину q, вычесленную по (1), получаем также q=0. Как видно, положительная функция согласно (1),при возможных ограниченных значениях h получает величины, равные нулю; отсюда заключаем, что при некотором промежуточном значении h непрерывная функция q=должна иметь максимум. Учитывая указанное обстоятельство, Беланже предложил пользоваться для определения глубины к следующим постулатам (положением, принимаемым без доказательства): при заданном напоре Н0 глубина на пороге водослива сама собой устанавливается такой, при которой уравнение (1) даёт q= qмакс.; другими словами, явление истечения через рассматриваемый водослив само собой устанавливается в такой форме, при которой расход из всех возможных расходов получается наибольшим. Этот постулат называют иногда принципом наибольшего расхода. Согласно данному постулату, искомая глубина h должна удовлетворять уравнению qh=0.
Считая φ=соnst, получаем:
что даёт
Именно такая глубина h, согласно Беланже, должна устанавливаться на пороге рассматриваемого водослива.
Способ Бахметева. Б.А.Бахметев вместо принципа максимума расхода для определения глубины h воспользовался другим постулатом. Согласно Бахметеву, на пороге рассматриваемого водослива сама собой должна устанавливаться такая глубина h, которой отвечает минимум удельной энергии сечения (минимум величины ); другими словами, согласно Бахметеву, на пороге рассматриваемого водослива должна устанавливаться критическая глубина: h= hк
Новые способы расчёта водослива.
1.Расход воды, переливающейся через водослив, определяем по формуле
ε-коэффициент бокового сжатия струи, поступающей в водосливное отверстие; величина ε учитывает пространственную работу водослива; с некоторым приближением она определяется по формуле: ; для условий плоской задачи, когда b=B0, величина ε=1,0.
2. В случае, если , где ΩВ- площадь живого сечения, скорость подхода v0 пренебрегаем.
3. При отсутствии бокового сжатия (ε<0) коэффициент расхода m в формулах берется из табл., составленных на основании опытов Д. И. Кумина, в зависимости от величины η=сB/H, а также в зависимости от очертания входного горизонтального ребра водослива.
4. При наличии бокового сжатия (ε<1) коэффициент расхода m определяется, как указано выше в п.3. Величина же ε назначается в зависимости очертания (в плане) входных вертикальных ребер А устоев, ограничивающих данное водосливное отверстие.
5. Глубину h на пороге неподтопленного водослива определяем, зная величины Q, b, H0, из ур-ия причем здесь φ берется (согласно экспериментальным данным Д.И. Кумина) в зависимости от величины εm, где m и ε найдены выше. Глубину h на пороге можно найти также по ф-ле h=kH0. Где коэффициент k определяем по графику.