Формы свободной поверхности потока в открытых призматических руслах с прямым уклоном дна.

Оглавление:

Формы свободной поверхности потока в открытых призматических руслах с прямым уклоном дна.

Формы свободной поверхности потока в открытых призматических руслах с прямым уклоном дна. При рассмотрении гл. Для равномерного движения жидкости в открытых призматических каналах было задано условие, которое вызывало равномерное движение. Если эти условия нарушаются, например, если плотина построена на русле реки (см. Рисунок 17.2) или в результате падения (см. Рисунок 17.3), движение будет равномерным, но глубина будет отличаться от нормальной. В зависимости от гидравлических условий, создаваемых во время строительства конструкции, и условий потока на глубине, он увеличивается или уменьшается по длине потока по мере приближения к конструкции, но скорость соответственно уменьшается или увеличивается вы.

Проанализируйте морфологию свободной поверхности потока в открытом призменном канале с нижним градиентом 1> 0. Учтите, что след свободной поверхности вертикальной вертикальной поверхности искривлен. Эти треки являются кривыми свободной поверхности. Используйте формулу (15.8) для анализа в следующем формате: он, 1(K 01KU ’ Где Ko характеристика потока с равномерным движением. K-неоднородные характеристики потока нет (22 В ar2 Движение; Як = = = Кинетические параметры. ё «3§Ьср Напомним, что Як = 1 при критическом состоянии пота ka, як 1 в спокойном состоянии потока и як> 1 в турбулентном состоянии потока.

Форма кривых свободной поверхности жидкости зависит от соотношения глубин: (действительная), (нормальная) и (критическая). Эти глубины определяются уклонами дна русла . Людмила Фирмаль

Эквивалентность нумератора уравнения (17.1) нулю соответствует равномерному движению, когда AN / A1 * = 0. Если знаменатель стремится к нулю, то есть Як-> 1. В первом случае поток переходит из турбулентного в нежное состояние. Это так называемый гидравлический прыжок (рассмотрен в главе 21). Во втором случае образуется водопад (см. Рисунок 17.2). Если числитель и знаменатель не равны нулю, возможны различные комбинации (17.1) знаков числителя и знаменателя. Глава Как показано на рисунке 15, когда AN / A1> 0, глубина вдоль потока непрерывно и плавно увеличивается (кривая подпора), а когда AN / A1O непрерывно и плавно уменьшается (уменьшается) кривая). В результате канал с открытой призмой имеет две основные кривые свободной поверхности: кривую подпора с AN / A1> 0 и кривую затухания с AN / A1 0. В зависимости от конкретных условий кривая подпора и кривая спада могут иметь разные характеристики.

Глава 15, в соответствии с наклоном дна, равномерное движение при заданной скорости потока C? Может произойти: а) Когда поток остановлен (Н0> -Нкр): K ^ cr ’, б) если поток находится в бурном состоянии (Н0 / г «р), если»> 1 * кр. c) Если поток является критическим (R0 = NQR) 1 = yf Чтобы проанализировать условия формирования кривой свободной поверхности, зона потока, определяемая Ho и / gcr (рис. 17.1), фиксируется на 1> 0, параллельно нижней линии нормальной линии NN и критической глубине CC Рисовать в Затем получается следующая зона, где может быть расположена кривая свободной поверхности.

Выше зоны a-линии NN и KK. Зона b между линиями NN и QC, зона c находится ниже линий NN и QC. Для 1 = 1’Kr строки NN и KK объединяются и 343 Для зон А и С. Если Г> 0, возможны 8 случаев формирования кривой свободной поверхности. I. CCKr нижний уклон, то есть равномерное движение, течение спокойное, L0> AKrЗона а: Л> Ло> © «р (рис. 17.2). В связи со строительством плотины предполагается, что в области, доступной в бытовых (ненарушенных) условиях, имеется равномерное движение глубины H0. вы Длина Припой к неравномерному движению глубины H> H0. Кроме того, K> K0, K0 / K1. В спокойном состоянии потока Hk 1, 1 # k> 0, поскольку при увеличении P по сравнению с Ho параметр Pk все еще уменьшается по сравнению с Pk при равномерном движении. (17.1) может быть условно выражено только символом L » / V— © y Я КЛиттель и знаменатель, тогда мы получим + отшельник > О. shshtshtsh Следовательно, имеется вогнутая резервная кривая 1a, расположенная в зоне a (после 22!! 1212> 0). Давайте проанализируем поведение кривой подпора 1а в верхнем (восходящем) и нижнем (восходящем) участках. As * Но K* Ko и ik / (-> 0, т. е. верхняя опорная кривая / a имеет тенденцию к асимптотике относительно нормальной линии глубины, т. е. она пересекает эту линию.

Эта кривая является наиболее важной с практической точки зрения. В результате устройства в русле преграды (плотины, моста), стесняющей поперечное сечение, глубина вверх по течению возрастает и образуется кривая подпора типа . Людмила Фирмаль

Для крупных сооружений равнинных рек длина изгибной линии может достигать нескольких сотен километров. По мере увеличения H и K, Ko / K ~ + 0 и (1 Pk) * 1, поэтому числитель и знаменатель (17.1) стремятся совпадать. c1H / c11 * 1, то есть нижняя кривая подпора асимптотически становится горизонтальной линией. Зона b: / r0> Λ> / rKR (рис. 17.3). В этом случае равномерное движение путем создания производной 344 Неравномерный. Где K cKo ’, Ko / K \ и # k1. Тогда (17.1) можно выразить как: YN! (И 0. + Глубина по длине ручья уменьшается. Другими словами, в рассматриваемом случае зона b имеет убывающую кривую 1b. Эта кривая асимптотически прямая k+ k0, yk / 11 + 0, поэтому верхняя нормальная глубина NN. Внизу, когда поток приближается к шельфу, применяются условия плавной изменчивости, которые являются основой для вывода дифференциального уравнения.

Смотрите также:

Решение задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны: