1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы



бет31/42
Дата24.12.2021
өлшемі0,71 Mb.
#128499
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   42
Гидр лек
Св

CH

.
В h

m  f , , n ,

H b H

hn

Величина m называется коэффициентом расхода водослива. Применительно к водосливам с тонкой стенкой (см рис. 54а) в резуль-

тате обработки опытных данных получено следующее выражение для коэф- фициента расхода m.



m  mн

 0,402  0,054 Н .



С

(50)


в

Эта формула применима для неподтопленных водосливов без бокового сужения струи со свободным доступом воздуха под струю (влияние hn / H и CH / hп отсутствует, В/b = 1). Указанный тип водосливов с тонкой стенкой обычно называют нормальным водосливом и для коэффициента расхода ис- пользуют обозначение mн.

Водосливы с широким порогом могут быть подтопленными и неподто- пленными. Расход в каждом случае рассчитывается по разным формулам.

Для неподтопленных водосливов с широким порогом (в этом случае




0
hn/H0 < О,8) формулу расхода принято записывать в виде:

Q  m b

V 2

2g H 1,5,

(51)


где

H 0 H 2g

– полный напор над порогом водослива, м; V – средняя



скорость потока в верхнем бьефе, м/с; b – ширина порога, м.

Опыты показали, что для водослива с широким порогом коэффициент расхода m в основном определяется формой входного ребра порога и в зави- симости от степени его скругления изменяется в пределах m = 0,32…0,36 (меньшее значение соответствует прямоугольной форме входного ребра по- рога).

Расход для подтопленных водосливов с широким порогом (hn/H0 > 0,8.) определяется по формуле:


Q  пm b

1,5


H
0

. (52)



Коэффициент подтопления п в основном зависит от

hп . В табл. 3

H

приведены опытные данные [6] зависимости

0


hп
 

п f H .


Зависимость п

 0 

hп
 

f

H
Т а б л и ц а 4



 0 

hп

H0

0,8

0,82

0,84

0,86

0,88

0,9

0,92

0,94

0,96

0,98

п

1

0,99

0,97

0,95

0,9

0,84

0,78

0,7

0,6

0,4

Более подробные сведения о водосливах с широким порогом и указа- ния по расчету водосливов практического профиля можно найти в учебниках по курсу гидравлики для гидротехнических специальностей [5].

Рассмотрим теперь неподтопленный водослив с тонкой стенкой и вы- резом в виде угла. Такой водослив является весьма точным расходомером при сравнительно небольших расходах.

Обычно угол берется равным 900. Для таких водосливов исследова- ния Томсона при напорах Н = 0,05…0,25 м показали, что формулу расхода можно взять в виде:


Q  1,4H 5/ 2

Здесь напор Н в м, расход воды Q в м3/с.

. (53)


Во многих водозаборных и водопропускных гидротехнических соору- жениях расходы воды проходят через отверстия, перекрываемые затворами. Затворы поднимают на определенную высоту над дном и пропускают через отверстия необходимые расходы. Чаще всего на гидромелиоративных со- оружениях устраивают отверстия прямоугольного сечения, истечение по ко- торых и рассмотрим.

Отверстия могут быть незатопленными (истечение свободное) и затоп- ленными, когда уровень воды за затвором влияет на истечение.

Если отверстие незатопленное, то вытекающая из-под затвора струя находится под атмосферным давлением (рис. 57). При истечении через зато- пленное отверстие струя за затвором находится под некоторым слоем воды (рис. 58).


Рис. 57.


Истечение из-под затвора через незатопленное отверстие

Когда затвор приподнят над дном, вытекающая из-под него струя ис- пытывает сжатие в вертикальной плоскости. На расстоянии, примерно рав- ном высоте поднятия затвора а, наблюдается наиболее сжатое сечение. Глу- бина в сжатом сечении hc связана с высотой отверстия а следующей зависи- мостью:



hc = 'a, (54)

где ' – коэффициент вертикального сжатия струи; а – высота подня- тия затвора (высота отверстия), м.

Коэффициент вертикального сжатия ' зависит от отношения высоты


отверстия а к напору (глубине воды перед затвором) Н. Для ориентировоч- ных расчетов можно принимать ' = 0,64, более точно – по таблице 4.

Т а б л и ц а 5

Значение коэффициента вертикального сжатия струи, вытекающей из под затвора, от a/H

a/H

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

'

0.615

0.62

0.625

063

0.645

0.65

0.66

0.675

0.69

0.705


Тогда расход при истечении из-под затвора при незатопленном отвер- стии определится по формуле:


Q  ab

2g(H 0 hc )

, (55)


где а – высота поднятия затвора (высота отверстия), м; b – ширина от- верстия, м; – коэффициент скорости, зависящий от формы нижнего бьефа

V 2

(в среднем можно принять равным 0,95);



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   42




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет