Равномерное движение жидкости в открытых руслах. Формула Шези. Расчет каналов

Лекция 7.

В открытых руслах жидкость двигается в безнапорном режиме, то есть с наличием свободной поверхности, на которой давление равняется атмосферному. Движение может быть как равномерным, так и неравномерным.

Равномерное движение в открытых руслах имеет место при постоянстве всех его гидродинамических параметров по длине:

1 – живое сечение потока является постоянным.

2 – эпюры местных скоростей во всех сечениях − постоянны.

3 – векторы средней скорости во всех сечениях – одинаковые.

4 – степень шероховатости русла – одинаковая.

5 – постоянный гидравлический уклон равняется уклону дна.

Для расчетов каналов, где допускается равномерное движение, используется формула Шези:

v - средняя скорость, м/с;

Q - расход, м³/с

R_г - гидравлический радиус, м

n – степень шероховатости русла, зависит от типа крепления русла.

y =

С – коэффициент Шези.

Живое сечение каналов бывает чаще всего трапециидальной формы с учетом угла естественного откоса почвы. Встречаются каналы прямоугольного сечения, а также круглого, овоидольного (в форме яйца) и тому подобное. Основной задачей оказывается определение глубины при известном расходе и параметрах сечения. Скорость в каналах должна быть “незаиляющей” и “неразмывающей”, то есть быть в некоторых границах: v_мин<v<v_макс. Примеры расчетов приведены в справочниках.

Рис. 49. Основные расчетные параметры канала (открытого русла).

m=ctga - угол естественного отскоса почвы

B=b+2mh – длина канала по верху

b – длина канала по низу

=h(b+mh) – площадь живого сечения.

Дата добавления: 2014-10-15