|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Построение кривых свободной поверхности потока
Многие практические задачи связаны с определением глубин в разных сечениях потока и длин участков кривых подпора и спада при неравномерном движении в призматических руслах. В результате интегрирования дифференциальных уравнений для решения этих задач получен ряд расчетных зависимостей [3,4,5]. Современная гидравлика располагает значительным числом способов приближенного интегрирования уравнения неравномерного движения, предложенных различными исследователями. В качестве основного способа интегрирования уравнения неравномерного движения в призматическом русле в данном пособии приводится способ, основанный на показательной зависимости для модулей расхода. Этот способ, предложенный Б.А. Бахметевым, обеспечивает требуемую точность и при наличии соответствующих таблиц является наиболее удобным в практических расчетах. Интегрирование уравнения приводит к следующим зависимостям для построения кривых подпора и спада. 1. При прямом уклоне дна потока: (1.32) где - относительные глубины, соответственно равные
- глубины потока соответственно в конце и начале участка длиной l. , - функции гидравлического показателя русла x и относительной глубины потока (см. приложение 8). Для расчета промежуточных значений гидравлического показателя необходимо применять формулу (1.33) где а и b - табличные значения гидравлического показателя х. Параметр . Определяется по формуле
. (1.34) Средние значения ширины канала поверху , смоченного периметра и коэффициента Шези определяются зависимостями:
2. При нулевом уклоне дна: (1.35)
где - относительные глубины, равные
Параметр определяется по формуле (при средних значениях входящих в нее параметров) . (1.36) 3. При обратном уклоне дна: (1.37) Здесь - фиктивная нормальная глубина, возможная в данном русле при прямом продольном уклоне, равном по абсолютной величине данному обратному уклону. Порядок решения задачи определяется ее типом. Первый тип (прямая задача) - при известных глубинах h 1 и h 2 в сечениях 1-1 и 2-2 требуется определить расстояние l между этими сечениями, т.е. длину кривой свободной поверхности между заданными сечениями. Порядок проведения расчетов следующий: 1. Определяют величину по зависимости (1.34). 2. Вычисляют гидравлический показатель русла на участке между сечениями 1-1 и 2-2. , (1.38) где - коэффициенты расхода при соответствующих глубинах. Находят значения функций Бахметева j(h1) и j(h2) по относительным глубинам h1 и h2, используя при необходимости формулу (1.33). 4. По формуле (1.32) вычисляют значение l. В случае, если одна из глубин h 1 или h 2 равны нормальной глубине h 0 при проведении расчетов принимают: К решению прямой задачи приводится и задача о построении по расчетным точкам кривой свободной поверхности. При этом, в известном диапазоне изменения глубин потока вдоль кривой спада или кривой подпора задаются промежуточными значениями глубин h и определяют расстояние l между этими сечениями. Для определения глубины в промежуточном сечении между двумя сечениями с известными глубинами и известным расстоянием между ними использовать метод линейной интерполяции с последующим уточнением аналитическим методом. Второй тип (обратная задача) - при известных - глубине в одном сечении (h 2) и расстоянии l между сечениями 1-1 и 2-2 требуется определить глубину в другом сечении (h 1). Решение этой задачи может быть осуществлено методом последовательных приближений по следующей схеме. Уравнение (1.32) приводится к виду (1.39) где левая сторона уравнения величина известная. Уравнение (1.39) приходится решать путем подбора или графически. В первом приближении при определении x и Jср. следует положить, что средняя глубина на участке равна известной граничной глубине, т. е. hcp = h 2.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |