Диссертация (1141510), страница 11
Текст из файла (страница 11)
10IVств. 10Vств. 109Iств. 9IIств. 9IIIств. 9IVств. 9Vств. 98Iств. 8IIств. 8IIIств. 8IVств. 8Vств. 87Iств. 7IIств. 7IIIств. 7IVств. 7Vств. 76Iств. 6IIств. 6IIIств. 6IVств. 6Vств. 65Iств. 5IIств. 5IIIств. 5IVств. 5Vств. 54Iств. 4IIств. 4IIIств. 4IVств.
4Vств. 43Iств. 3IIств. 3IIIств. 3IVств. 3Vств. 32Iств. 2IIств. 2IIIств. 2IVств. 2Vств. 21Iств. 1IIств. 1IIIств. 1IVств. 1Vств. 1БААА-АБI Створ1II СтворIII СтворIV СтворV Створ1Iств. 1IIств. 1IIIств. 1IVств. 1Vств. 12Iств. 2IIств. 2IIIств. 2IVств.
2Vств. 223456Iств. 3IIств. 3IIIств. 3IVств. 3Vств. 3Iств. 4Iств. 5Iств. 6IIств. 4IIств. 5IIств. 6IIIств. 4IIIств. 5IIIств. 6IVств. 4IVств. 5IVств. 6Vств. 4Vств. 5Vств. 63456ББ-Б111.122.133.144.155.166.177.188.199.11010.110.221.22.23.24.25.26.27.28.29.29.334561.32.33.34.35.36.37.38.31.41.51.62.42.52.63.43.53.64.44.54.65.45.55.66.46.56.67.47.57.68.48.58.610.31111.111.211.311.411.511.610.410.510.69.49.59.6Рисунок 3.1 – Схема определения скоростей потока трубкой ПитоПосле вычисления скоростей потока, строились эпюры скоростей длякаждой отдельной вертикали, затем при помощи численного интегрированиярассчитывался Коэффициент Кориолиса .82Удельная энергия потока определялась по формуле [115]:̅ =+ + , (3.23)где: – расстояние от плоскости сравнения до нижней точкирассматриваемого сечения;̅– пьезометрический (статический) напор, – удельный весжидкости = 1 т/м3 ;22– скоростной напор.Для определения энергии положения , в разных сечениях и при разныхуклонах, воспользуемся следующей формулой:(3.24) = ( − ) ∙ ,где: 0 – расстояние от начала оси до плоскости сравнения; – расстояние до рассматриваемого сечения; – уклон дна лотка.Относительная плоскость сравнения проходила через нижнюю точкупятого створа.
Для определение удельной энергии сечения применяласьследующая зависимость:=+̅ + , (3.25)Для плавно изменяющегося потока можно представить как:=+,(3.26)Коэффициент Кориолиса определяется по формуле: ∫ =,(3.27)Преобразовав формулу, получим:∆ = ∫ [ + ∙ ( ) ] ∙ ̅ ≈ + ∙ ∑ ( − ) ,где: – число аппроксимированных точек скоростей(3.28)83Чтобы определить средний коэффициент, для всего рассматриваемогоствора, применялась следующая формула:ср ≈∑ ∙ ∙ ∆,(3.29)де: ∆ – длинна шага между мерными вертикалями в рассматриваемомстворе.Полная удельная энергия потока вычислялась по формуле: = ( − ) ∙ + + ∙,(3.30)Для определения гидравлического уклона, между рассматриваемымисечениями, использовалась следующая формула:=∆ + − =,∆ + − (3.31)3.4. Экспериментальные данные, полученные после замеров дляопределения коэффициента шероховатости "n"В результате исследования и замеров кинематических характеристикпотока для определения коэффициента шероховатости "n", были полученыэкспериментальные данные, которые впоследствии были проанализированы иобработаны.Результаты измерения скоростей потока представлены в виде эпюр вПРИЛОЖЕНИЕ А.
На Рисунок 3.2 - Рисунок 3.5 представлены результатыобработки экспериментальных данных при уклоне = 0,0073 и расходе =82,7 л/с. Результаты обработки экспериментальных данных при уклоне дна = 0,0073 и расходах = 122,59 л/с и = 162,01 л/с; уклоне дна =0,0237 и расходах = 83,44 л/с, = 120,28 л/с и = 166,31 л/спредставленывПРИЛОЖЕНИЕБ.Длявычислениякоэффициенташероховатости были рассчитаны и получены характеристики потока,представленные в Таблица 3.1 и Таблица 3.2.84а)б)в)г)д)Рисунок 3.2 – Распределение глуби по ширине сечения в первом створе (а),во втором створе (б), в третьем створе (в), в четвёртом створе (г) и в пятомстворе (д)85а)б)в)г)д)Рисунок 3.3 – Распределение скоростей по ширине сечения в первом створе(а), во втором створе (б), в третьем створе (в), в четвёртом створе (г) и впятом створе (д)86а)б)в)г)д)Рисунок 3.4 – Распределение удельных расходов по ширине сечения в первомстворе (а), во втором створе (б), в третьем створе (в), в четвёртом створе (г) ив пятом створе (д)87а)б)в)г)д)Рисунок 3.5 – Распределение коэффициента Кориолиса по ширине сечения впервом створе (а), во втором створе (б), в третьем створе (в), в четвёртомстворе (г) и в пятом створе (д)88Таблица 3.1 – Кинематические характеристики потока, полученные приГидравлический уклон Расход , л/с84,582101,145 11,7160,811,024 1,8632,0490,00883,793801,143 11,7220,81,014 1,8531,9890,00982,824701,118 11,7560,791,012 1,8321,9010,01081,075651,114 11,7690,791,006 1,8251,8250,00881,231215 1,381 12,1620,961,084 2,1992,455-124,992101,325 12,1810,941,105 2,1612,3470,011123,663801,316 12,2350,931,096 2,1532,2880,009120,834701,296 12,3400,931,116 2,1632,2320,006124,275651,297 12,6550,931,066 2,1682,1680,007119,181215 1,559 13,4311,071,052 2,5272,783-160,402101,482 13,4661,031,095 2,4952,6810,011164,873801,472 13,5131,031,058 2,4582,5930,013164,354701,446 13,5321,021,088 2,4622,5320,007160,605651,437 13,5351,021,086 2,4522,4520,008159,82Удельная энергия сечения , дм-Коэффициент Кориолиса 2,128Гидравлический радиус , дм1,023 1,872Скорость потока , дм/с0,81Глубина ℎ, дм215 1,162 11,663Расстояние , дм1Номер свораПолная удельная энергия сечения , дм162,01122,5982,7Средний расход , л/суклоне дна лотка = 0,007389Таблица 3.2 – Кинематические характеристики потока, полученные приПолная удельная энергия сечения , дмГидравлический уклон Расход , л/с2,725-83,932310 0,978 12,7990,731,207 1,9872,5910,01480,023380 0,944 13,8310,721,073 1,9912,4290,02383,784470 0,905 13,9140,691,123 2,0142,2390,02183,075565 0,881 14,1670,681,130 2,0382,0380,02186,421215 1,346 14,1930,891,086 2,4623,290-122,772310 1,222 15,0050,841,143 2,5353,1390,016120,363380 1,176 15,6930,821,103 2,5623,0000,020119,464470 1,124 16,2310,791,134 2,6492,8730,014119,045565 1,113 16,5040,791,105 2,6492,6490,024119,751215 1,333 16,3560,951,053 2,7703,599-165,702310 1,333 16,3810,951,098 2,8373,4410,017163,633380 1,330 16,5200,951,079 2,8323,2700,024163,784470 1,302 16,5670,931,107 2,8513,0760,022170,945565 1,299 16,7150,931,150 2,9382,9380,015167,49Удельная энергия сечения , дм1,086 1,897Коэффициент Кориолиса 0,76Гидравлический радиус , дм215 1,032 12,492Скорость потока , дм/сРасстояние , дм1Глубина ℎ, дмНомер свора166,31120,2883,44Средний расход ср , л/суклоне дна лотка = 0,023790Из результатов, полученных в Таблица 3.1 и Таблица 3.2, былипостроены графики основных характеристик потока, распределенных подлине лотка при уклоне дна = 0,0073 и = 82,7 л/с, которые показаны наРисунок 3.6–Рисунок 3.8.
Графики зависимости основных характеристик,распределённых по длине лотка, при уклоне дна = 0,0073 и расходах =122,59 л/с и = 162,01 л/с; уклоне дна = 0,0237 и расходах =83,44 л/с, = 120,28 л/с и = 166,31 л/с представлены в ПРИЛОЖЕНИЕВ.Рисунок 3.6 – Распределение полной удельной энергии , удельной энергии и средних глубин ℎср по длине лотка при = 0,0073 и = 82,7 л/с91Рисунок 3.7 – Распределение коэффициента Кориолиса по длине лотка при = 0,0073 и = 82,7 л/сРисунок 3.8 – Изменение удельного расхода q вдоль протяженностирабочего участка при = 0,0073 и = 82,7 л/с3.5.
Результаты вычислений значений коэффициента шероховатости "n"На основе результатов, полученных после анализа экспериментальныхданных,былрассчитанкоэффициентшероховатости"n".Расчёт92коэффициента шероховатости выполнялся по трём основным формулам:Маннинга (3.17) м , Гангилье-Куттера (3.15) г−к и Павловского (3.19) п .Измерение кинематических характеристик производилось в пяти мерныхстворах, для получения более точного значения коэффициента шероховатости"n", расчёт выполнялся между всеми возможными сочетаниями этих створов.Результаты расчётов коэффициента шероховатости "n" представлены вТаблица 3.3 и Таблица 3.4.Таблица 3.3 – Значение коэффициента шероховатости, рассчитанное поформуле Маннинга м , Гангилье-Куттера г−к и Павловского п при уклонеп расход = 162,01 л/сг−к расход = 162,01 л/см расход = 162,01 л/сп расход = 122,59 л/сг−к расход = 122,59 л/см расход = 122,59 л/сп расход = 82,7 л/сг−к расход = 82,7 л/см расход = 82,7 л/сУчасток, створыдна лотка = 0,00731-20,0146 0,0138 0,0146 0,0182 0,0166 0,0172 0,0171 0,0160 0,01651-30,0147 0,0139 0,0146 0,0172 0,0159 0,0165 0,0177 0,0164 0,01691-40,0150 0,0141 0,0149 0,0158 0,0149 0,0155 0,0163 0,0154 0,01591-50,0148 0,0139 0,0147 0,0151 0,0144 0,0150 0,0160 0,0151 0,01562-30,0148 0,0139 0,0147 0,0156 0,0147 0,0153 0,0183 0,0168 0,01732-40,0152 0,0142 0,0150 0,0142 0,0137 0,0143 0,0157 0,0149 0,01542-50,0148 0,0140 0,0147 0,0139 0,0134 0,0140 0,0154 0,0147 0,01523-40,0156 0,0145 0,0153 0,0131 0,0128 0,0135 0,0133 0,0131 0,01363-50,0148 0,0140 0,0148 0,0133 0,0133 0,0136 0,0141 0,0144 0,01424-50,0140 0,0134 0,0142 0,0134 0,0131 0,0137 0,0148 0,0142 0,014793Таблица 3.4 – Значение коэффициента шероховатости, рассчитанное поформуле Маннинга м , Гангилье-Куттера г−к и Павловского п при уклонеп расход = 166,31 л/сг−к расход = 166,31 л/см расход = 166,31 л/сп расход = 120,28 л/сг−к расход = 120,28 л/см расход = 120,28 л/сп расход = 83,44 л/сг−к расход = 83,44 л/см расход = 83,44 л/сУчасток, створыдна лотка = 0,02371-20,0167 0,0152 0,0161 0,0169 0,0156 0,0163 0,0163 0,0153 0,01591-30,0179 0,0161 0,0169 0,0172 0,0158 0,0165 0,0178 0,0163 0,01691-40,0182 0,0163 0,0171 0,0162 0,0150 0,0157 0,0180 0,0164 0,01701-50,0182 0,0162 0,0171 0,0169 0,0155 0,0163 0,0172 0,0159 0,01652-30,0198 0,0173 0,0182 0,0174 0,0159 0,0166 0,0197 0,0177 0,01832-40,0191 0,0168 0,0177 0,0155 0,0145 0,0152 0,0189 0,0171 0,01772-50,0187 0,0165 0,0174 0,0165 0,0152 0,0160 0,0175 0,0161 0,01673-40,0179 0,0160 0,0169 0,0138 0,0133 0,0140 0,0183 0,0167 0,01733-50,0176 0,0163 0,0167 0,0159 0,0151 0,0155 0,0166 0,0160 0,01614-50,0174 0,0156 0,0165 0,0173 0,0157 0,0165 0,0149 0,0142 0,01483.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
