Движение жидкости в открытых руслах - Геология, гидрология и геодезия реферат
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Движение жидкости в открытых руслах
Классификация безнапорных потоков, форма и размеры профиля непризматических и призматических русел. Условия равномерного безнапорного движения. Уравнение Бернулли для открытого потока. Гидравлически наивыгоднейшее сечение канала и расчетные скорости воды.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Из формулы (*) следует, что при равных условиях б = const , i = const расход в сечении будет возрастать при увеличении гидравлического радиуса, т. е. канал будет пропускать тем больший расход, чем будет меньше смоченный периметр ч . Кроме того, при ч min снижаются и возможные потери на фильтрацию через борта и дно канала.
Гидравлически наивыгоднейшим сечением канала является сечение, способное при заданной площади обеспечить максимальную пропускную способность.
Как известно из геометрии, наименьшим периметром (из всех возможных) обладает круг, и гидравлически наивыгоднейшим сечением для открытых каналов было бы сечение, имеющее форму полукруга. Далее при данной площади меньшими периметрами обладают правильные многоугольники, причем длина их периметра будет тем меньше, чем больше число сторон.
Следовательно, далее по выгодности идут различные сечения в форме половин правильных многоугольников, например половина шестиугольника, т. е. равнобочная трапеция с углом наклона боковых сторон б = 60°. Из прямоугольных профилей наивыгоднейшим является сечение в виде половины квадрата. Величина гидравлического радиуса для всех этих сечений равняется половине наибольшей глубины наполнения.
Гидравлически наивыгоднейшее сечение часто не является экономически наивыгоднейшим. Например, полукруглое отверстие гидравлически выгоднее прямоугольного, но благодаря большей своей стоимости оно не используется при строительстве каналов.
На практике наиболее употребительны каналы трапецеидального сечения (рис. 7.1, в) со следующими элементами гидравлической характеристики:
где m = ctg б - коэффициент откоса русла.
Полукруглые или многогранные сечения применяются значительно реже, ввиду трудности их выполнения и значительной стоимости. Однако в наиболее часто встречающихся случаях земляных стенок трапецеидальные сечения редко получают форму наивыгоднейшего профиля в виде половины правильного шестиугольника с углом б = 60°, так как при этом требуется крепление боковых стенок канала. Обычно этот угол выбирается в соответствии с углом естественного откоса грунта, и задача сводится к определению при заданных площади сечения и угле откоса соотношения между шириной и глубиной, при котором смоченный периметр будет наименьшим.
При подстановке значения b в формулу и взятии производной, значение которой при минимальном б будет равно нулю, для соотношения b/h будет получено
Для трапецеидального гидравлически наивыгоднейшего профиля значения относительной ширины по дну приведены в таблице.
Таким образом, каналы гидравлически наивыгоднейшего профиля представлены относительно узкими и глубокими.
В связи с этим крупные каналы не проектируют с гидравлически наивыгоднейшим профилем. Малые каналы, особенно мелиоративные, целесообразно проектировать с гидравлически наивыгоднейшим профилем (сечением) или с профилем, близким к гидравлически наивыгоднейшему.
5. Расчетные скорости воды в канале
При проектировании каналов допускаемые скорости течения, так же как и при проектировании напорных трубопроводов, имеют большое экономическое значение, так как выбор скорости течения определяет размеры канала.
Крайние значения скоростей (минимальные и максимальные) ограничиваются двумя причинами. При малых скоростях сечение канала получается большим, что, увеличивая объем земляных работ, удорожает строительство. Кроме того, при малых скоростях происходит заиление канала вследствие оседания взвешенных в жидкости частиц. При больших скоростях сечение получается меньше. Это уменьшает объем земляных работ, однако при этом требуется более прочное покрытие стенок канала, что требует дополнительных затрат. Правильный выбор расчетной скорости, поэтому имеет большое значение. В каждом отдельном случае этот вопрос должен решаться конкретно с учетом всех местных условий.
Расчетные скорости не должны быть больше допускаемых. В качестве допускаемых принимаются скорости, неразмывающие грунт или одежды (укрепления откосов и дна) каналов. Значения их зависит от глубины и материала, из которого сложены стенки каналов.
Для определения неразмывающей скорости может быть рекомендована формула Б. И. Студеничникова, полученная по данным лабораторных и натурных исследований в широком диапазоне крупностей частиц несвязного грунта
d - средневзвешенный диаметр частиц грунта (берутся в метрах)
В то же время скорости не должны быть ниже критических значений скоростей, при которых начинается выпадение наносов и происходит заиление каналов, ведущее к их зарастанию. Эти скорости называются незаиляющими .
Незаиляющие скорости в каналах могут быть ориентировочно определены по формуле Гиршкана
где k - коэффициент, изменяющийся от 0,33 до 0,55 в зависимости oт гидравлической крупности частиц (1,5-3,5 мм/c).
Гидравлическая крупность - это скорость равномерного падения частицы в неподвижной воде.
Для предотвращения зарастания канала достаточно поддержать в нем среднюю скорость течения воды не ниже 0,5 м/с. В обычных водопроводящих каналах расчетные скорости находятся в пределах 0,5 - 3 м/с в зависимости от типа грунтов или одежды канала.
В условиях зимнего режима большой опасностью на каналах может стать глубинный лед - шуга. Основная причина появления в канале шуги - переохлаждение воды. После образования ледяного покрова дальнейшее понижение температуры воздуха вызывает лишь увеличение толщины льда, но не выделение шуги. Для быстрого образования поверхностного льда необходимо скорости течения воды в каналах на этот период уменьшить до 0,5м/с. Во избежание размыва льда нормальные скорости под ним не должны превышать 1,2-1,5 м/с. При скоростях, больших 2,25 м/с, поверхностный лед в каналах не образуется.
Выбор допустимых скоростей имеет большое экономическое значение при проектировании и эксплуатации искусственных водотоков.
1. Г. В. Железняков. Гидравлика и гидрология. М.: “Транспорт”, 1989.
2. Справочник по гидравлике. Под редакцией В.А. Большакова. Киев: «Вища школа», 1977.
3. Т.М. Башта. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. М.: «Машгиз»,1963.
4. Т.М. Башта. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. М.: «Машиностроение», 1970.
5. Р.Р. Чугаев. Гидравлика. Изд.3., М.- Л.: «Энергия», 1975 г.
6. Д.В. Штеренлихт. Гидравлика. М.: «Энергоатомиздат», 1984 г.
Расчет магистрального канала гидротехнического сооружения, определение равномерного движения жидкости по формуле Шези. Определение канала гидравлически наивыгоднейшего сечения, глубин для заданных расходов. Вычисление многоступенчатого перепада. курсовая работа [193,2 K], добавлен 12.07.2009
Построение кривой свободной поверхности. Напорное и безнапорное движение грунтовых вод. Взаимосвязь скорости фильтрации и гидравлического уклона. Построение депрессионной кривой движения грунтовых вод. Определение параметров водопропускного сооружения. контрольная работа [804,3 K], добавлен 23.11.2011
Движение воды в зонах аэрации и насыщения, водоносных пластах. Определение скорости движения подземных вод, установившееся и неустановившееся движение. Методы моделирования фильтрации. Приток воды к водозаборным сооружениям. Определение радиуса влияния. курсовая работа [340,2 K], добавлен 21.10.2009
Задачи, решаемые индикаторными методами исследований. Индикаторы для жидкости. Определение скорости и направления фильтрационного потока. Исследование фильтрационного потока способом наблюдения за изменением содержания индикатора на забое скважины. курсовая работа [6,4 M], добавлен 24.06.2011
Распределение давления в газовой части. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. Графики зависимости дебита скважины и затрубного давления от проницаемости внутренней кольцевой зоны. Формула Дюпюи для установившейся фильтрации в однородном пласте. курсовая работа [398,4 K], добавлен 10.01.2015
Общие представления об уравнениях состояния. Уравнение состояния Кнудсена. Программы и методические указания для расчета плотности воды. Результаты расчета вертикального профиля плотности воды. Анализ изменения плотности воды с глубиной в разных широтах. курсовая работа [1,6 M], добавлен 10.12.2012
Сель как грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек, основные причины и условия его возникновения и последствия. Классификация селевых потоков по составу переносимого твердого материала. Как подготовиться к селю. реферат [14,1 K], добавлен 02.06.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Движение жидкости в открытых руслах реферат. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа по теме Организационно-правовые основы местного самоуправления в России
Реферат: Жестокое обращение с животными 2
Реферат: Правила страхования на примере ООО 1СК
Курсовая Работа Понятие Правонарушения Виды Правонарушений
Некоторые физические свойства пигментов.
Реферат: Проблема наркомании среди молодежи и способы ее профилактики
Эссе К Чиполлино Новый Друг Чиполлино
Стоимость Реферата
Модели Организационных Изменений Реферат
Курсовая Работа На Тему Электроснабжение На Предприятии
Роль Библиографии В Современном Мире Реферат
Курсовая работа по теме Статистико-экономический анализ развития производства на предприятии СПК 'им. Красина'
Как Пройти Плагиат Курсовой
Виды износа режущего инструмента
Реферат Казахстан
Фипи Итоговое Сочинение 2022 2022 Новости
Контрольная Работа По Теме Морфемика 6 Класс
Реферат На Тему Маркировка
Структура Сочинения Егэ 2022 По Абзацам
Курсовая работа по теме Нормирование точности соединений деталей машин
Расчеты с подотчетными лицами - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Оплата труда государственных служащих - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Бухгалтерский учет в туристической фирме ООО "Цезар" - Бухгалтерский учет и аудит отчет по практике