Гидравлический прыжок

Общие положения

Скачкообразное возрастание глубины потока при переходе из бурного состояния потока в спокойное, сопровождающееся интенсивными макротурбулентными пульсациями скоростей и давлений, называется гидравлическим прыжком.

Рис.1.5. Схема совершенного гидравлического прыжка

Глубины h’ и h” - ограничивающие прыжок, называются сопряженными. Разность h” - h’ = a называется высотой прыжка, Lп - длиной прыжка, а Lпп - длиной послепрыжкового участка.

В области прыжка имеется поверхность транзитного потока АВС, на которой располагается водоворотная часть прыжка, называемаяповерхностным вальцом. Он насыщен воздухом и между ним и поверхностью транзитного потока происходит интенсивный массовый и энергетический обмен.

В зависимости от размеров вальца и его наличия различают разные виды гидравлических прыжков. Количественным критерием для определения вида прыжка может служить соотношение между первой сопряженной и критической глубинами:

- если h’£ 0,6 hк, то имеет место совершенный прыжок с развитым вальцом;

- если 0,6 hк < h’£ 0,7 hк, то имеет место несовершенный прыжок с неразвитым вальцом;

глубину в сечении, где давление распределяется по закону гидростатики, т.е. где волны затухают.

Соотношение между сопряженными глубинами приближенно определяют по рекомендациям А.И.Модзалевского [4]

- если 0,7 hк < h’£ 0,85 hк, то имеет место волнистый прыжок в виде затухающих волн (Рис.1.6а);

- если 0,85 hк < h’£ hк, то имеет место волнистый прыжок в виде незатухающих волн (Рис.1.6б).

Рис.1.6. Разновидности волнистых прыжков

Можно использовать и другие критерии, например,

Различают также прямые и косые прыжки (по расположению прыжка по отношению к направлению течения потока), а также, для условий сопряжения бьефов - затопленные и отогнанные прыжки (см. раздел «Сопряжение бьефов»)

Поиск по сайту: