История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2022-12-30 | 38 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Исходные данные:
Расход - Q = 0,79 м3/с
Длина лотка - L = 29 м
Ñ H1 =94,5
Ñ H2= 86,9
Бетон - n = 0,014
Допустимая скорость движения воды - Vдоп. = 6 м/с
Порядок расчета
1. Определяется наивыгоднейшая ширина входного отверстия по дну лотка быстротока по формуле Ю.Н. Даденкова
__ ____
в = 0,765 5√ Q 2 = 0,756 5 Ö 0,752 = 0,765 × 0,91 = 0,69 м.
Из конструктивных сообщений принимаем ширину входного отверстия лотка в = 0,7 м.
2. Определяется необходимая площадь живого сечения быстротока
3. Определяется глубина воды в лотке, при которой будет наблюдаться установившееся движение воды = ho.
Производим проверку ho на пропуск заданного расхода Q = 0,79 м/с.
Смоченный периметр
χо = в + 2 ho = 0,7 + 2 × 0,19 = 1,08 м.
Гидравлический радиус
Уклон дна быстротока определяют
ÑН2 – отметка дна начала быстротока,
ÑН1 – отметка дна в конце быстротока.
L – горизонтальное проложение лотка быстротока, находится путем использования теоремы Пифагора.
По известной n-0,014 (или принимая во внимание, что коэффициент шероховатости для кирпичной клади n = 0,013, для бетона n = 0,014, для бутовой клади n = 0,020) находим nа с учетом аэрации потока nа = n × а,
а – множитель, при уклонах i = 0,2-0,4 а = 1,33; при i = 0,2-0,4 а = 1,33-2,0.
n а = 0,014 × 1,33 = 0,0186
По таблице (прил. 1) (с учетом Ro na) находим значение скоростного коэффициента Шези – С= 37,2
____ _________
Тогда Vo = C Ö Ro × i = 37,2 Ö 0,12 × 0,27 = 6,69 м/с.
|
Q = ω o × Vo = 0,13 × 6,69 = 0,87 м3/с.
Полученный расход 0,87 м3/с больше заданного 0,79 м3/с. Однако расхождение меньше 5 %, поэтому окончательно принимаем ширину лотка быстротока в – 0,7 м; ho = 0,19 м.
4. Определяется критическая глубина воды в начале быстротока
где a - коэффициент пропорциональности = 1,1.
5. Определяется скорость воды в начале быстротока Vк:
6. Определяется длина кривой спада между hк на ребре быстротока и hо, где устанавливается равномерное движение потока по методу проф. Черномского В.И., для этого рассчитываем все гидравлические элементы потока для hк и hо.
hо = 0,19 в = 0,7 Wo = в × hо = 0,7 × 0,19 = 0,13 м2 χо = в + 2 hо = 0,7 + 2 × 0,19 = 1,08 м Со = 37,2 из табл., с учетом Ro и nа | hk = 0,56 в = 0,7 Wк = в × hк = 0,7 × 0,56 = 0,39 м2 χк = в + 2 hк = 0,7 + 2 × 0,56 = 1,82 м Ск = 41,35 из табл. с учетом Rк и nа |
Среднее значение уклона трения
Длина кривой спада
Длина кривой спада (14,61 м) меньше длины быстротока (29 м), поэтому в нижней части быстротока имеет место равномерное движение воды с глубиной ho = 0,19 м.
Необходимость устройства гасителя энергии в конце быстротока определяется в зависимости от hсII (вторая сопряженная глубина) и hа (бытовая глубина в отводящем канале).
Если hсII > hа, то гидравлический прыжок за быстротоком отогнан и необходимо проектировать водобойный колодец, если hсII < hа – водобойный колодец не проектируется, так как в канале быстротока будет иметь место затопленный гидравлический прыжок.
Вычисляем hсII (вторую сопряженную глубину), принимая за первую hсI = hо (глубину воды в конце быстротока).
|
Определение hа (бытовая глубина воды за быстротоком) в водоотводящем канале трапециидального сечения ведется исходя из следующих условий: Q = 0,79 м3/с, i1 = 0,01 – уклон дна отводящего русла, в1 = 0,75 м – ширина дна водоотводящего русла, m – 1,5 – коэффициент заложения откосов канала.
Расчет hа выполняется методом последовательного приближения, т.е. hа назначается. Например hа = 0,35 м и производится расчет для определения Q.
Wa = в1 + mha 2 = 0,75 × 0,35 + 1,5 × 0,322 = 0,41 м2
____ _____
Ха = в1 + 2 ha Ö 1+ m 2 = 0,75 + 2 × 0,32 Ö 1+1,52 = 1,95 м
Са = 41,34 по табл. (прил. 1) с учетом Ra и na
Q = 0,41 × 1,89 = 0,78 м3/с
То есть бытовая глубина hа = 0,32 м в водоотводящем русле канала трапециидального сечения принята правильно. Но так как hсII (1,25) > hа (0,32), необходимо устройство гасителя энергии потока в виде водобойного колодца или водобойной стенки.
Расчет водобойного колодца
Исходные данные для расчета:
Q = 0,79 м3/с
hа = 0,32 м – бытовая глубина водоотводящего канала;
hсII = 1,25 м – вторая сопряженная глубина;
hсI = hо = 0,19 м – первая сопряженная глубина.
Глубина водобойного колодца должна отвечать условиям затопленного гидравлического прыжка:
h о + d > hcII,
отсюда глубина колодца
d = 1,1 hcII – h а = 1,1 × 1,25 – 0,32= 1,06м
Длина водобойного колодца (гасителя энергии) Lk, м:
Lk = β L пр = 0,6 × 5,46 = 3,27 ≈3,3м.
где β – коэффициент, β = 0,6 - 0,8;
Lпр – длина совершенного прыжка в сооружениях прямоугольной формы, м:
L пр = 2,5 (1,9 hcII – h с I) = 2,5 (1,9 × 1,25– 0,19) = 5,46 м.
Рис. 3 Схема к расчету быстротока:
а – водобойный колодец; б – с водобойной стенкой
Расчет водобойной стенки
Исходные данные для расчета:
Q = 0,79 м3/с
hа = 0,32 м – бытовая глубина водоотводящего канала;
hсII = 1,25 м – вторая сопряженная глубина;
в = 0,7 м ширина лотка.
Полный напор над водобойной стенкой
(в предположении, что стенка работает как незатопленный водослив):
,
__
где μ = 1,86 из м = μ Ö2g; m = 0,42.
Скоростной напор перед водобойной стенкой:
|
Напор над водобойной стенкой без скоростного напора:
Н = Но – Н v = 0, 7 2 – 0, 0 5 = 0,67 м.
Высота водобойной стенки:
С = σh с II – Н = 1,05 × 1,25 – 0,67 = 0,64 м,
где σ = 1,05 – коэффициент подтопления стенки.
(C < hа), стенка работает как затопленный водослив.
Длина колодца:
L кол = L пр
L пр = 3 h с II = 3 × 1,25 = 3,75 м.
Толщину дна лотка вычисляют по формуле В.М. Домбровского:
__ ____
Т = 0,033 × а × V Ö h о = 0,033 × 1 × 6,696 Ö 0,19 = 0,096 м = 9,6 см,
где V – средняя скорость воды в лотке; V = Vо;
hо – глубина воды в рассматриваемом сечении; h = hсI;
а – коэффициент от грунта основания – суглинок – 1; супесь – 1,5; песок – 2.
Запас высоты боковых стенок лотка быстротока над уровнем воды назначают в зависимости от расхода воды, протекающего через него:
Запас над уровнем воды = 0,2+15%=0,23
Для трапециидальных быстротоков запас высоты стенок лотка над уровнем воды увеличивают на 15 %.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!