История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-09-10 | 1825 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Научиться на практике (в лабораторных условиях) способам измерения расхода воды при помощи водосливов с тонкой стенкой.
Произвести сопоставление опытных данных с расчетными, полученными из формулы расхода. Исследовать коэффициент расхода водосливов с тонкой стенкой.
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Участок перегораживающего безнапорный поток сооружения, через который происходит перелив воды под воздействием силы тяжести, называется водосливом, а течение жидкости на этом участке истечением через водослив.
Водосливы (рисунки 4.1, 4.2 и 4.3), у которых толщина стенки не влияет на форму переливающейся струи, относятся к водосливам с тонкой стенкой. У данных водосливов толщина стенки S>0,61H (где Н - геометрический напор на водосливе; S - толщина водосливной стенки).
Водосливы с тонкой стенкой часто применяются для измерения расхода воды в открытом потоке. При измерении расхода воды водосливами с тонкой стенкой необходимо чтобы соблюдалось следующее: водослив должен быть неподтопленным; истечение свободное; (давление вокруг струи атмосферное); скорость подхода достаточно мала, чтобы её не учитывать; ребро порога должно быть выше дна подводящего канала.
Для определения расхода через водослив с тонкой стенкой пользуются формулой
(3.7)
где - расход жидкости через водослив, м3/с;
- безразмерный коэффициент расхода водослива, учитывающий скорость подхода к водосливу;
- ширина водосливного фронта, м.
Для измерения расхода воды используют треугольные, трапецеидальные, прямоугольные (с боковым сжатием и без бокового сжатия) и параболические водосливы-водомеры.
Рисунок 4.1 - Треугольный водослив с тонкой стенкой
|
Рисунок 4.2 - Трапецеидальный водослив с тонкой стенкой
Рисунок 4.3 - Прямоугольный водослив с тонкой стенкой
Треугольными водосливами (рисунок 4.1) удобно пользоваться для измерения малых расходов. Их следует применять при напорах от 0,05 до 0,25 м. Для данных водосливов с прямым углом при вершине коэффициент расхода равен т0 = 0,316.
Формула расхода (4.1) для треугольных водосливов при т0 = 0,316 и g = 9,81 м/с2 принимает вид
(4.2)
Трапецеидальные водосливы (рисунок 4.2) используются для измерения расхода воды в каналах и лабораторных лотках. Коэффициент расхода т0 трапецеидального водослива зависит от угла α При а = 14° (tg а = 0,25) коэффициент т0= 0,42. С учетом того, что то = 0,42 и g = 9,81 м/с2 из выражения (4.1) получаем формулу расхода для трапецеидального водослива-водомера
(4.3)
Формулу (4.3) рекомендуется использовать, когда b1 ≥ ЗН.
Расход через прямоугольный водослив (рисунок 4.3) определяется по формуле (4.1).
Коэффициент расхода прямоугольного водослива определяется по формулам:
- без бокового сжатия
(4.4)
- с боковым сжатием
(4.5)
где Р1 - высота порога водослива со стороны верхнего бьефа, м;
В - ширина лотка (подводящего канала), м;
b2 - ширина водосливного фронта, м;
H - геометрический напор, м.
Формулы (4.4) и (4.5) рекомендуется использовать при b2 = 0,2...2 м; Р2 = 0,24... 1,13 м; Н = 0,05...1,24 м.
3. ОПИСАНИЕ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ
На рисунке 1.1 представлена схема опытной установки. Вода по трубопроводу 1 подается в приемную камеру 3. При помощи задвижки 2 производится изменение расхода на треугольном водосливе- водомере 5. Пьезометр 4 служит для определения напора на водосливе. В конце лотка 6 имеется паз 7, служащий для установки исследуемых водосливов с тонкой стенкой.
Для определения отметок дна лотка, гребня водослива и уровня воды используется шпиценмасштаб.
4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ
Устанавливается уклон дна лотка равным нулю. В конце лотка вставляется в паз 7 испытуемый водослив с тонкой стенкой. При помощи задвижки 2 подается расход в лоток 6.
|
При установившемся движении жидкости измеряется расход воды. Расход Q определяется по тарировочной кривой водослива-водомера 5. Измеряется напор Н на исследуемом водосливе с тонкой стенкой на расстоянии l =3Н... 5Н от водослива в сторону верхнего бьефа (рисунки 4.1, 4.2 и 4.3).
5. ПОРЯДОК РАСЧЕТА
Расчет ведется в табличной форме (таблица 4.1).
1. Определяется напор над стенкой водослива (рисунок 4.1)
2. Находится расход воды для треугольного водослива по формуле (4.2); для трапецеидального водослива по формуле (4.3); для прямоугольных водосливов по формуле (4.1).
3. Сравнивается расходы водосливов, вычисленные по формулам (4.1), (4.2) и (4.3) для соответствующих водосливов с расходом по тарировочной кривой. Вычисляется процент расхождения расходов
где Qi - расход по формуле (4.1) или (4.2), или (4.3).
4. Находятся опытные значения коэффициентов расхода топ,:
- для треугольного водослива
где Q - расход по тарировочной кривой, м3/с;
- для трапецеидального водослива
- для прямоугольного водослива с боковым сжатием
где В = 0,16 м - ширина лотка;
b2 - ширина водосливного фронта (рисунок 4.3), м;
5. Вычисляются коэффициенты расхода по формулам (4.4) и (4.5) для прямоугольных водосливов, а для треугольного и трапецеидального водосливов коэффициенты расхода соответственно равны - 0,316 и 0,42.
6. Сравниваются коэффициенты расхода водосливов, полученные из опыта, с вычисленными их значениями. Определяется процент расхождения опытных данных и расчетных
7. Сделать вывод по коэффициентам расхода водосливов с тонкой стенкой.
Таблица 4.1 - Опытные данные
Наименование | Водосливы | |||
треугольный | трапецеидальный | прямоугольный | ||
с боковым сжатием | без бокового сжатия | |||
1. Отметка дна, м | ||||
2. Отметка гребня водослива, м | ||||
3. Отметка уровня воды, м | ||||
4. Напор над стенкой Н, м | ||||
5. Ширина водослива b 2, м | ||||
6. Ширина подводящего канала (лотка) В, м | 0,16 | 0,16 | 0,16 | 0,16 |
7. Высота порога P1, м | ||||
8. Расход по тарировочной кривой, Q, м 3/с | ||||
9. Коэффициент расхода по формуле | ||||
10. Опытные значения коэффициентов топ | ||||
11. Процент расхождения опытных значений т и расчетных, % | ||||
12. Расход по формулам, м3/с | ||||
13. Процент расхождения опытного значения Q и расчетного |
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© 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!