Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2017-09-10 | 621 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Определить коэффициент вертикального сжатия опытным путем и сравнить его с данными Н.Е. Жуковского. Определить коэффициенты расхода и скорости при свободном и несвободном истечении из-под затвора.
Вычислить глубину hz из формулы (9.6) при несвободном истечении из-под затвора и сравнить с опытным её значением.
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Отверстия водопропускных, водозаборных и водосбросных сооружений обычно перекрывают затворами (плоскими, вертикальными или наклонными, сегментными, секторными и др.).
В работе изучается истечение из-под плоского вертикального затвора с острой низовой кромкой, установленного без порога (рисунок 9.1). Различают два случая истечения из-под затворов: свободное и несвободное. Свободное истечение происходит в том случае, если соблюдается условие > h6 (где h"c - вторая сопряженная глубина; h6 - бытовая глубина). Сопряжение потока имеет форму отогнанного прыжка, также если уклон дна отводящего канала i > iкр (iкр - критический уклон). Расход при свободном истечении из-под затвора определяется по формуле:
(9.1)
или
(9.2)
где ϕ - коэффициент скорости;
ε - коэффициент вертикального сжатия;
а - высота поднятия затвора, м;
b - ширина перекрываемого отверстия, м;
- напор (глубина) перед отверстием с учетом скорости подхода, м;
μ - коэффициент расхода (μ=εа).
Сжатая глубина hc устанавливается в сечении 2-2 при истечении из-под затвора на расстоянии от него примерно равном высоте отверстия. Сжатая глубина определяется из выражения
(9.3)
Коэффициент вертикального сжатия зависит от относительного поднятия затвора Н.Е. Жуковский при истечении из-под затвора получил теоретическую зависимость для коэффициента ε, которая имеет вид:
|
(9.4)
Данные по коэффициенту ε в зависимости от приводятся в таблице 9.1.
Таблица 9.1 - Значения коэффициента вертикального сжатия по Н.Е. Жуковскому
ε | ε | ε | ε | ||||
0,10 | 0,615 | 0,30 | 0,635 | 0,50 | 0,645 | 0,70 | 0,690 |
0,15 | 0,618 | 0,35 | 0,628 | 0,55 | 0,650 | 0,75 | 0,705 |
0,20 | 0,620 | 0,40 | 0,630 | 0,60 | 0,660 | - | - |
0,25 | 0,622 | 0,45 | 0,638 | 0,65 | 0,675 | - | - |
При несвободном истечении гидравлический прыжок надвинут на сооружение (hб > hc”) и является затопленным. В сжатом сечении образуется глубина hz (рисунок 9.2), причем hc< hz < hб.
Расход при несвободном истечении из-под затвора определяется по формуле
(9.5)
где hz - глубина в сечении 2-2.
При несвободном истечении коэффициент расхода μ можно принимать равным коэффициенту μ для случая свободного истечения.
Глубина hz находится по формуле
(9.6)
где
Рисунок 9.1 - Свободное истечение из-под затвора
Рисунок 9.2 - Несвободное истечение из-под затвора
3. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
На рисунке 1.1 представлена схема опытной установки. Вода по трубопроводу 1 подается в приемную камеру 3. Расход воды регулируется при помощи задвижки 2. Напор на треугольном водосливе- водомере 5 определяется пьезометром 4. В пазы 8 лотка 6 устанавливается плоский вертикальный затвор с острой низовой кромкой. В пазах 7 находится щит, который служит для изменения состояния потока в нижнем бьефе за исследуемым затвором. Винтовое устройство 9 используется для изменения уклона дна лотка.
Для определения отметок дна лотка, уровня воды, высоты открытия затвора используется шпиценмасштаб.
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Уклон дна лотка устанавливается равный нулю.
Устанавливают на определенную высоту открытие затвора. Измеряются высота и ширина отверстия, данные заносятся в таблицу 9.2.
При установившемся движении жидкости в лотке и свободном истечении воды из-под щита измеряются отметки уровня воды в верхних и нижних бьефах соответственно в сечениях 1-1, 2-2, и 3-3 (рисунок 9.1).
|
Расход воды определяется при помощи водослива-водомера 5, находящегося в головной части опытной установки.
При помощи щита, вставленного в пазы 7, для данной высоты открытия затвора устанавливается несвободное истечение (рисунок 9.2). Опыт повторяется для несвободного истечения из-под щита затвора.
Таблица 9.2 - Опытные данные
Наименование | Свободное истечение | Несвободное истечение |
1. Отметка поверхности воды в сечении 1-1, м | ||
2. Отметка дна, м | ||
3. Глубина перед щитом h = Н, м | ||
4. Ширина отверстия b, м | ||
5. Высота отверстия a, м | ||
6. Отметка поверхности в сжатом сечении, м | ||
7. Глубина в сжатом сечении hc, м | ||
8. Коэффициент сжатия ε по замерам | ||
9. Коэффициент сжатия ε по Н.Е. Жуковскому | ||
10. Расход по тарировочной кривой Q, 10-3м3/с | ||
11. Скорость подхода V0, м/с | ||
12. Напор с учетом скорости подхода Н0, м | ||
13. Коэффициент расхода μ | ||
14. Коэффициент скорости ϕ | ||
15. Глубина в нижнем бьефе h6, м | ||
16. Глубина непосредственно за затвором при несвободном истечении hzon, м | ||
17. Глубина hz из формулы (9.6) | ||
18. Отметка уровня воды в сечении 3-3, м |
5. ПОРЯДОК РАСЧЕТА
1. Определяется напор при истечении из-под затвора
2. Вычисляется глубина в сжатом сечении (сечение 2-2)
3. Находится коэффициент вертикального сжатия из формулы (9.3)
4. Определяется коэффициент вертикального сжатия из табл. 9.1 в зависимости от и сравнивается с ε, полученным ранее.
5. Вычисляется скорость подхода
6. Находится напор с учетом скорости подхода по формуле (9.2).
7. определяются коэффициенты расхода и скорости при свободном истечении из-под затвора из формул (9.1) и (9.2)
8. Вычисляется бытовая глубина в сечении 3-3
9. Находится глубина при несвободном истечении из-под затвора
10. Определяется из формулы (9.6) глубина и сравнивается с опытной глубиной .
11. Вычисляется коэффициент расхода при несвободном истечении по формуле (9.5).
12. Полученные данные заносятся в таблицу 9.2.
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© 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!