1.5.1 Учет растекания потока в нижнем бьефе при определении

Вторая сопряженная глубина с учетом растекания может быть определена по уравнению пространственного гидравличе­ского прыжка М.З. Абрамова:

где: − число Фруда;

А и Б − коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения ширины растекания потока в НБ к ширине одного пролета (Вр/b) ; - первая сопряжен­ная глубина для условия плоской задачи;q_вб - удельный расход на водобое.

Определяется коэффициент уменьшения второй сопряжен­ной глубины за счет растекания потока в нижнем бьефе:

Расчет ведем для трех случаев.

1. Основной случай. Дано:

м

м

Ширина растекания воды в НБ:

В_р=(b+)(п−т)=(20+6)*(5-3)=52 м,

Удельный расход в сжатом сечении:

из этого отношения методом интерполяции определяем коэффициенты А и Б

Таблица 4. Значение коэффициентов А и Б в зависимости от соотношения Вр/b

Вр/b	6	5	4	3	1
А	0,25	0,27	0,3	0,34	0,5
Б	12,0	11,6	11,1	10,4	8,0

А=0,372 ; Б=9,92

Число Фруда равно:

Вторая сопряженная глубина с учетом растекания:

м

Коэффициент уменьшения второй сопряжен­ной глубины:

2.Поверочный случай.

Дано:

м

м

Ширина растекания воды в НБ:

B_p=b+=20+6=26 м,

Удельный расход в сжатом сечении:

из этого отношения методом интерполяции определяем коэффициенты А и Б ( по таблице 4). А=0,476; Б=8,36

Число Фруда равно:

Вторая сопряженная глубина с учетом растекания

м

Коэффициент уменьшения второй сопряжен­ной глубины:

3. Одно отверстие открыто полностью.

Дано:

м

м

Ширина растекания воды в НБ:

B_p = b+2tga ∙1_в=20+2tg13°∙37,19=37,17 м

Удельный расход в сжатом сечении

определен на странице 14.

где: l_в - длина водобойного колодца. При наличии на водобое га­сителей l_в = =0,81_пр=0,8*46,49=37,19 м; при отсутствии гасителей l_е = l_пр; а - угол растекания потока, принимается а= 13°.

Длина прыжка для условия плоской задачи:

м

из этого отношения определяем методом интерполяции коэффициенты А и Б ( по таблице 4). А=0,431; Б=9,032

Число Фруда равно:

Вторая сопряженная глубина с учетом растекания:

Коэффициент уменьшения второй сопряжен­ной глубины:

1.5.2 Определение второй сопряженной глубины с учетом работы гасителей

Для гашения пульсационных скоростей потока и уменьше­ния энергии гидравлического прыжка на водобое установим шашки трапецеидальной формы.

Рисунок 5. Схема расположения шашек

Основной случай:

Дано:

м

м

h_НБ=4 м

Размеры шашек:

высота:

h_ш= (0,8÷1,1)=0.98∙1.47=1,5 м

ширина:

b_ш = (0,75÷1)=0.98∙1.47=1,5м

Вторая сопряженная глубина с учетом работы гасителей оп­ределяется из уравнения прыжковой функции (при расположе­нии шашек в два ряда).

90,84=90,84

где: — вторая сопряженная глубина при наличии гасителей;R₀ - реакция гасителя:

здесь: - площадь миделева сечения гасителя,=h_щ∙b_ш=1,5*1,5=2,25м;

коэффициент обтекания гасителей; v_г - скорость потока перед гасителем.

Методом подбора определяем :

Задаем

, следовательно берем

Поверочный случай:

Дано:

м

м

h_НБ=7,8 м

Скорость потока перед гасителем:

Реакция гасителя:

Вторая сопряженная глубина с учетом работы гасителей оп­ределяется из уравнения прыжковой функции (при расположе­нии шашек в два ряда).

115=115

Методом подбора определяем :

Задаем

, следовательно берем

Для третьего случая : принимаю также как и для основного,