- •Глава 2. Гидродинамика
- •2.1. Основные гидродинамические понятия
- •2.2. Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости (уравнения Эйлера)
- •2.3. Дифференциальные уравнения неразрывности движущейся жидкости
- •2.4. Уравнение неразрывности
- •2.5. Уравнение установившегося движения элементарной струйки идеальной жидкости (уравнение д.Бернулли)
- •2.6. Механическая энергия потока жидкости
- •2.7. Уравнение Даниила Бернулли для потока реальной жидкости.
- •2.8. Примеры практического применения уравнения д. Бернулли
- •2.8.1. Трубы Вентури
- •2.8.2. Гидродинамическая трубка Пито
- •2.8.3. Гидродинамическая трубка Пито - Прандтля
- •2.9. Уравнение равномерного движения жидкости. Режимы движения вязкой жидкости.
- •2.9.1. Уравнение равномерного движения жидкости
- •2.9.2. Режимы движения жидкости
- •2.9.3. Шероховатость внутренней поверхности трубопроводов
- •2.9.4. Ламинарный режим движения жидкости
- •2.9.5. Турбулентный режим движения жидкости
- •2.10. Классификация потерь напора
- •2.11. Местные сопротивления трубопроводов
- •2.12. Основы расчета трубопроводов.
- •2.12.1. Типы трубопроводов и их классификация
- •2.12.3. Методика расчета простого трубопровода
- •2.12.3. Расчет гидравлически коротких трубопроводов
- •2.12.4. Расчет сифонного трубопровода
- •2.13. Гидравлический удар в трубопроводах
- •Истечение жидкости через отверстия и насадки
- •2.14.1. Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке
- •Обозначим
- •2.14.2. Истечение жидкости через большие отверстия
- •2.14.3. Истечение жидкости при переменном напоре
- •2.14.4. Истечение жидкости из насадков
- •Цилиндрический внутренний насадок (рис. 55).
- •2.15. Гидравлические струи
- •2.16. Расчет турбин
- •2.17. Равномерное движение в открытых руслах
- •Скорость при равномерном движении выражается формулой
- •2.18. Водосливы. Классификация водосливов
- •2.19. Гидравлический расчет отверстий малых мостов и водопропускных дорожных сооружений
- •2.20. Гидравлический расчет открытых русел
- •2.21. Основы теории гидравлического моделирования
- •2.21.1. Виды подобия и второй закон Ньютона
- •2.21.2. Закон Фруда
- •2.21.3. Закон Рейнольдса
Скорость при равномерном движении выражается формулой
, (189)
где |
С |
- коэффициент, зависящий от шероховатости стенок и дна русла, а также от его формы и размеров; |
|
R |
- гидравлический радиус, м,
|
|
- площадь живого сечения в м2; | |
|
- смоченный периметр, м; | |
|
- гидравлический уклон. |
При гидравлическом расчете каналов вводится понятие расходной характеристики или модуля расход
(190)
Коэффициент С рекомендуется принимать по формуле академика Н.Н. Павловского
(191)
где n - коэффициент шероховатости, зависящий от материала и состояния русла;
у- показатель степени, зависящий от гидравлического радиуса R и коэффициента шероховатости n.
Гидравлические параметры каналов.
Формы поперечного сечения каналов бывают трапецеидальные, прямоугольные, треугольные, параболические и др.
Для трапецеидального сечения русла (рис 61):
- площадь живого сечения
, м2 (192)
- коэффициент заложения откоса
(193)
где φ - угол линии откоса с горизонталью;
Рис. 61. Трапецеидальное сечение русла канала
- ширина живого сечения по верху
, м (194)
- смоченный периметр
, м (195)
где ; (196)
- гидравлический радиус
, м (197)
Для прямоугольного сечения русла (рис. 62)
- площадь живого сечения
, м2 (198)
- смоченный периметр
, м (199)
Рис. 62. Прямоугольное сечение русла канала
- гидравлический радиус
, м (200)
Для треугольного сечения русла (рис. 63)
, м2 (201)
- смоченный периметр
, м (202)
- гидравлический радиус
, м (203)
Рис. 63. Треугольное сечение русла канала
Для параболического сечения русла (рис. 64)
- площадь живого сечения
, м2 (204)
ширина по верху
, м (205)
где - параметр параболы.
Рис. 64. Параболическое сечение русла канала
Таблица 7
Наименование грунтов, слагающих русло канала |
Коэффициенты заложения откосов m | |
подводных |
надводных | |
Пески пылеватые |
3-3,5 |
2,5 |
Пески мелкие, средние и крупные: |
|
|
- рыхлые и средней плотности |
2-2,5 |
2 |
- плотные |
1,5-2 |
1,5 |
Супеси |
1,5-2 |
1,5 |
Суглинки, лессы и глины: |
|
|
- легкие и средние суглинки и лессы |
1,25-1,5 |
1-0,5 |
- тяжелые суглинки и плотные глины |
1-1,25 |
1-0,5 |
Гравийные и галечниковые: |
|
|
- рыхлые и средней плотности |
1,25-1,5 |
1 |
- плотные |
1,25 |
1 |
Полускальные водостойкие |
0,5-1 |
0,5 |
Скала: |
|
|
- выветрившаяся |
0,25-0,5 |
0,25 |