Нерівномірний рух рідини у відкритих руслах. Розрахунок водозливів

Нерівномірним рух стає, коли порушується хоча б один з пунктів, які характеризують умови рівномірного руху. В дійсності, такий вид руху рідини зустрічається доволі часто. Розрахунки споруд з урахуванням нерівномірності руху набагато складніші.

Крива вільної поверхні при нерівномірному русі може бути кривою підпору (зі збільшенням глибин по течії), і кривою спаду (зі зменьшенням глибин по течії). П’єзометричний та гідравлічний ухили при нерівномірному русі не співпадають з ухилом дна.

Рис. 50. Форми вільної поверхні рідини при неравномірному русі потоку.

В поглубленому курсі “Гідравліки” для спеціальності “ВК” наводяться розрахункові залежності для визначення форми кривої вільної поверхні при нерівномірному русі рідини [3,4].

З урахуванням особливостей нерівномірного руху розраховуються важливі гідравлічні споруди гребель - водозливи.

Водозлив – це першкода, крізь котру переливається рідина на своєму шляху.

Бувають такі собі види водозливів (деяки приклади):

Q

З “тонкою стінкою” “практичного профілю” З “широким порогом”

Рис. 51. Типи водозливних споруд.

Розрахунок водозлива – це визначення витрати Q по напору H або навпаки.

З точки зору розрахункової схеми, водозлив являє собою великий отвір в тонкії стінці, облишеної верхньої крімки.

Витрата і напір на водозливі пов’язані формулою:

Тут b – ширина водозлива;

m – коефіціент витрати, який визначається по емпірічним формулам, залежно від типу і схеми роботи в потоці. Розрахункові залежності наведені в [3, 4].

Цікавим розділом гідравліки нерівномірного руху рідини є розрахунок області руху води за водозливом, де при певних умовах спостерігається вплив гідравлічного стрибка.

Зона руйнування русла

Рис. 52.. Схема „гідравлічного стрибка”

Гідравлічний стрибок – різьке збільшення глибини потоку за водозливом З утворенням зони циркуляційно-зворотнього руху – бурхуну. В цієї зоні досліджується інтенсивне руйнування русла, тому розроблені методи розрахунку умов для затоплення гідравлічного стрибка та приведення руху за водозливом у спокійний стан (водобійний колодязь, водобійна стінка) [3,4].

Рис. 53. Затоплення „гідравлічного стрибка”

Дата добавления: 2014-12-25