Неравномерное плавно изменяющееся движение воды в канале
Зададимся пятью значениями глубины воды в канале и рассчитаем следующую таблицу:
Таблица 9
Расчетные параметры зависимости w3/B = f(h)
Расчетные формулы |
Ед. измерения |
h1=0.3 |
h2 = 0.6 |
h3 = 0.8 |
h4 =1.2 |
h5 = 1.5 |
w = ( b+mh)h |
М2 |
0.72 |
2.64 |
2.72 |
5.04 |
7.2 |
В = в + 2mh |
м |
2.4 |
4.4 |
3.4 |
4.2 |
4.8 |
W3 |
М6 |
0.37 |
18.4 |
20.74 |
128.02 |
373.25 |
W3/B |
М5 |
0.15 |
4.18 |
6.1 |
30.5 |
77.7 |
Для
начала вычислим величину: 
=10,2
Затем по графику найдем значение критической глубины hкр.
Из графика следует, что значение hкр = 0.88 м. Найдем вторую граничащую глубину hгр.2 по следующей формуле:
hгр.2 = 0.78h0= 0.78 * 2.1 = 1.64 м,
так как h0 = 2.1 м по заданию.
Таким образом, соблюдается следующее условие: h0 > hгр.2 > hк, следовательно установилась кривая спада в1. Найдем первую граничащую глубину по формуле:
hгр.1 = 0.97h0 = 0.97 * 2.1 = 2.04 м
Кривая спада будет иметь следующий вид:
Рассчитаем кривую свободной поверхности по способу В.И. Чарномского. В этом способе для получения расчетного уравнения кривой свободной поверхности потока применяется уравнение Бернулли, пользуясь методом конечных разностей. Расчет ведется в табличной форме.
Расчетное уравнение имеет вид:
Где Э1 и Э2 – удельные энергии сечений, находятся по следующей формуле:
Средний уклон трения находится из формулы Шези:
Необходимо разбить канал с граничащими глубинами на расчетные участки и, задаваясь глубинами, определить для них все компоненты, необходимые для расчета расстояния li – i+1. Все расчеты ведутся в табличной форме (таблица 10).
Таблица 10
Расчетные параметры кривой свободной поверхности
сечение |
h, м |
w |
v |
V2/2g |
Э,м |
Э2-Э1, м |
|
|
|
|
|
|
|
i |
L1-2 |
1-1 |
2.04 |
11.9 |
0.84 |
0.04 |
0.88 |
0.105
0.095
0.115
0.075 |
1.97
1.85
1.75
1.67 |
11.31
10.2
9.3
8.85 |
10.6
10.07
9.63
9.27 |
0.88
0.98
1.08
1.17 |
50.57
50.1
49.7
49.4 |
1.07
1.01
0.97
0.93 |
0.0003
0.0004
0.0005
0.0006 |
0.0016
0.0015
0.0014
0.0013 |
65.63
63.3
82.14
57.7 |
2-2 |
1.9 |
10.64 |
0.94 |
0.045 |
0.985 |
||||||||||
3-3 |
1.8 |
9.72 |
1.03 |
0.05 |
1.08 |
||||||||||
4-4 |
1.7 |
8.84 |
1.13 |
0.065 |
1.195 |
||||||||||
5-5 |
1.64 |
8.33 |
1.2 |
0.07 |
1.27 |
