3.8.2. Описание экспериментальной установки

Для проведения исследования используют гидравлический лоток, описание которого приведено в разделе 3.7.2.

3.8.3. Порядок проведения опыта

1. В лотке устанавливают водослив.

2. Включают систему питания лотка.

3. Регулированием концевого затвора добиваются устойчивого положения гидравлического прыжка на участке, удобном для измерений и наблюдений.

4. С помощью мерных игл определяют отметки дна лотка перед прыжком ₁ и после прыжка ₂; отметки поверхности воды перед прыжком ₃ и после него ₄; а с помощью мерной ленты – длину прыжка l_n. Результаты измерений вносят в таблицу 3.14.

Опыты проводят для двух видов прыжка – совершенного и несовершенного.

3.8.4. Обработка опытных данных

1. Расход воды в лотке определяют с помощью мерного водослива.

2. Вычисляют сопряженные глубины h' и h" по данным опыта:

h'_оп=₃ – ₁, h"_оп = ₄ – ₂,

а затем по формулам (3.71) и (3.72), с учетом (3.70). Высоту и длину прыжка, потери удельной энергии h_пр вычисляют по формулам (3.73) – (3.75) (для двух видов прыжка). Расчет производят по форме таблицы 3.15.

3. Выполняют исследования (по разделу УНИРС):

а) при наличии совершенного прыжка в лотке, добавить в лоток перед прыжком подкрашенной воды (повторить несколько раз), проследить переход подкрашенной воды в водоворотную зону (валец);

б) дать заключение о скорости обмена частицами воды между транзитной частью потока и вальцом прыжка;

в) объяснить причину непрерывного обмена частицами.

Таблица 3.14

Опытные данные

№ опытов	Отметка дна лотка перед прыжком 1	Отметка дна лотка после прыжка 2	Отметка поверхности воды перед прыжком 3	Отметка поверхности воды после прыжка 4	Длина прыжка ln
1	2	3	4	5	6
1 2 3

Таблица 3.15

Результаты вычислений

№ опытов	Расходы воды Q	Опытные значения				Вычисленные значения			Вид прыжка и значение
		h'	h"	hпр	ln	По формуле (3.72) h"	По формуле (3.73), (3.74) ln	По формуле (3.75) hпр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1 2 3

Вопросы для самопроверки

1. При каких глубинах наблюдаются бурное и спокойное состояния потока?

2. В каких случаях наблюдается гидравлический прыжок?

3. Какие основные характеристики гидравлического прыжка вы знаете?

4. В каких случаях гидравлический прыжок называют совершенным, а в каких – не совершенным?

5. Какая форма гидравлического прыжка наиболее опасна для устойчивости дна канала?