18088-1 (689121), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

По данным таблицы 1.5 строится кривая свободной поверхности типа b1 на отводящем участке канала.

2. Определение параметров гидравлического прыжка .

2.1. Построение графика прыжковой функции.

Прыжковая функция имеет следующий вид :

, ( 3.1)

где - координата центра тяжести данного живого сечения канала , м ; - коэффициент Буссинеска , ( ) .

Найдем значения прыжковой функции для различных значений глубины наполнения канала . Вычисления сведены в таблицу 3.1. , по результатам которой строится график зависимости прыжковой функции от глубины наполнения , при этом будут рассматриваться глубины :

а). диапазона , где ( из п.2.4 ) , а ( из п.1.3 ) ;

б). с шагом .

Таблица 2.1.

Пример расчета для :

а). площадь живого поперечного сечения канала ищется по формуле ( 1.5 ) :

;

б). ширину потока по верху определяем по формуле ( 1.10 ) :

;

в). координата центра тяжести данного живого сечения ищется по формуле :

; ( 3.2 )

г). произведение координаты центра тяжести данного живого поперечного сечения и его площади ищется :

;

д). частное скоростного напора и площади поперечного сечения определяется по формуле :

;

е). значение прыжковой функции ищется по формуле ( 3.1 ) :

.

По данным таблицы 3.1 строим график зависимости , ( смотри рис. 2.2 ) .

2.2. Определение местоположения гидравлического прыжка .

С помощью графика зависимости ( смотри рис. 2.2 ) определяем вторые сопряженные глубины , соответствующие первым сопряженным глубинам , взятым из расчета линии свободной поверхности типа с1 ( смотри таблицу 2.4 ) :

Таблица 3.2

Определенные вторые сопряженные глубины откладываются на рис.2.4 . Полученная кривая AB является линией вторых сопряженных глубин воображаемого гидравлического прыжка . В точке пересечения кривой AB и линии свободной поверхности типа b1 находится гидравлический прыжок , соответствующие ему первая и вторая сопряженные глубины - , . По рис. 2.4. определяем длину отгона гидравлического прыжка .

2.3. Определение длины гидравлического прыжка и потери напора в гидравлическом прыжке .

Определяем длину гидравлического прыжка :

а). по формуле Н.Н. Павловского

; ( 3.3 )

б). по формуле Б.А. Бахметьева :

; ( 3.4 )

в). по формуле из справочного пособия :

. ( 3.5 )

Расчеты длины гидравлического прыжка для нашего случая приведены ниже :

а). по формуле Н.Н. Павловского :

;

б). по формуле Б.А. Бахметьева :

;

в). по формуле из справочного пособия :

.

Выбираем максимальную длину прыжка .

Определяем потерю энергии в гидравлическом прыжке по формуле :

, ( 3.6 )

где значения удельной энергии сечения , соответствующие первой и второй сопряженным глубинам определяются с помощью графика зависимости на рис.2.2.

Указанная выше величина будет равна :

.

Для определения скоростных напоров в начале и в конце гидравлического прыжка нужно знать средние скорости в сечениях , соответствующих первой и второй сопряженным глубинам . Эти скорости находим из формулы ( 2.3 ) :

Определяем скоростные напоры с помощью найденных выше величин :

3. Фильтрационный расчет земляной плотины .

3.1. Расчет однородной плотины .

Необходимо определить удельный фильтрационный расход , построить кривую депрессии , а также наметить гидродинамическую сетку .

Для упрощения расчета земляной плотины заменяем трапецеидальный профиль плотины условным трапецеидальным профилем , имеющим вертикальный «откос» (вертикальное ограничение) . Используя поясненное допущение рассчитываем условный профиль плотины по способу Шаффернака . Тогда для определения удельного фильтрационного расхода имеем систему уравнений :

, ( 4.1 ) + ( 4.2)

где - коэффициент фильтрации , см/с ( ) ; - глубина воды верхнего бьефа , м ( h1=20.4 м ); - глубина воды нижнего бьефа , м ( h2=4.6 м ) ; - промежуток высачивания , м ; - коэффициент низового откоса плотины , ( ) ; - расстояние от воображаемого вертикального ограничения до уреза нижнего бьефа , м .

Расстояние от воображаемого вертикального ограничения до уреза нижнего бьефа ищется по следующей формуле :

, ( 4.3 )

где - ширина плотины по горизонту верхнего бьефа , м ( ) ; - коэффициент , который определяет положение воображаемого вертикального ограничения , , ( -коэффициент верхнего откоса плотины , ) .

Коэффициент ищется по формуле :

. ( 4.4 )

По формуле ( 4.3 ) найдем расстояние от воображаемого вертикального ограничения до уреза нижнего бьефа :

Для решения системы уравнений ( 4.1 ) + ( 4.2) построим графики зависимости . Для построения графиков составляем следующую таблицу :

Таблица 3.1.

По данным таблицы 3.1. строим графики ( смотри рис. 4.1 ) .

По графикам определяем отношение удельного расхода и коэффициента фильтрации , являющееся решением системы уравнений ( 4.1 ) + ( 4.2) : ; ( решением является точка пересечения этих графиков ) .

Определяем удельный фильтрационный расход по формуле :

, ( 4.5 )

Характеристики

Список файлов курсовой работы