Przepływ pomiędzy filarami mostu.

Ruch strumienia wody w otoczeniu filarów mostowych, powodujących przewężenie koryta, ma charakter ruchu szybkozmiennego. Koryto przewęża się w przekroju posadowienia przyczółków oraz filarów mostu do szerokości b. Szerokość b jest nazywana światłem mostu. W celu określenia położenia zwierciadła wody należy ustalić związek miedzy przepływem jednostkowym a napełnieniem koryta. Przepływem jednostkowym jest przepływ przypadający na jednostkę szerokości koryta. Należy zauważyć, że zwierciadło wody obniża się przy wejściu między filary mostu, aby następnie powrócić do głębokości normalnej. Spiętrzanie wody przed filarem mostu ma miejsce, gdy głębokość krytyczna jest mniejsza od głębokości między filarami mostu , oraz kiedy przepływ jednostkowy miedzy filarami mostu jest większy od maksymalnego przepływu jednostkowego . Gdy dojdzie do takiej sytuacji wówczas następuje spiętrzenie wody do momentu , gdy przepływ jednostkowy miedzy filarami mostu nie będzie równy maksymalnemu przepływowi jednostkowemu.

Zjawisko uderzenia hydraulicznego.

Uderzeniem hydraulicznym są nazywane gwałtowane zmiany ciśnienia w przewodzie pod ciśnieniem, spowodowane szybkimi w czasie zmianami prędkości przepływu cieczy. Umniejszenie prędkości( np. w skutek przymykania zaworu)powoduje początkowo wzrost ciśnienia. Takie uderzenie jest nazywane uderzeniem dodatnim. Wzrost prędkości( np. na skutek otwarcia zaworu) wywołuje w pierwszej fazie spadek ciśnienia jest to uderzenie ujemne. Umiany wartości ciśnienia są wywołane siłami bezwładności!' składowa lokalna).

I.Obserwacje

1.Badanie zjawiska uderzenia hydraulicznego:

a) Otwarta komora wyrównawcza i duży odpływ , wysokość cieczy w komorze h=48 cm

Po zamknięciu zaworu następuję skok ciśnienia, a co za tym idzie skok wysokości słupa cieczy. Górny poziom H_ma* =64 cm a dolny H_mjn =43 cm, nastąpiło wiec zjawisko uderzenia dodatniego.

Dla wysokości słupa cieczy w komorze h=38cm, po zamknięciu zaworu notujemy skok z poziomu H_ma, =72 cm do dolnego poziomu H_mi„ =38 cm, również i tutaj mamy do czynienia ze skokiem ciśnienia a co za tym idzie z zjawiskiem uderzenia hydraulicznego dodatniego. W tym jednak wypadku uderzenie to było większe.

Jeżeli w komorze jest mniejsza wysokość słupa cieczy co za tym idzie mniejsze ciśnienie wówczas notujemy większe uderzenie hydrauliczne.

b) Przy zamkniętej od góry komorze i dużym odpływie, początkowa wysokość cieczy
h=36 cm. Po zamknięciu zaworu następuje skok: górna granica H_ma)i =70 cm, a dolna
H_min =37 cm.

Przy małym odpływie, wysokość początkowa h=51 cm. Po zamknięciu zaworu następuje skok: górna granica H_mal =58 cm, dolna granica H_mi_n =48 cm.

Wnioski:

Po zamknięciu od góry komory wyrównawczej w środku komory powstaje ciśnienie,

które powoduje mniejsze uderzenie hydrauliczne na skutek sprężania się powietrza w

Amorze( następuje amortyzacja skoku).

. Przepływ wody przez przelewy, przegrody i miedzy filarami mostu (rysunki).

1.Cześć teoretyczna

Przelewem nazywamy ściankę przegradzającą koryto, bądź przelew o swobodnym zwierciadle cieczy, gdy ciecz po spiętrzeniu przelewa się przez tę przeszkodę. Teoria przelewu służy do hydraulicznych obliczeń budowli piętrzących. Przelewy są wykorzystywane jako hydrometryczne przyrządy do pomiaru wody. Z hydraulicznego punktu widzenia przelewu)' stanowią szczególny przypadek dużych otworów pozbawionych górnych krawędzi.

Istnieje wiele klasyfikacji przelewów. Rozważając kształt ścianki można wprowadzić podział przelewów ze względu na: przekrój przelewu, kształt wycięcia krawędzi, kształt widoku z góry. Biorąc pod uwagę przekrój przegrody można wyróżnić 3 podstawowe rodzaje przelewów: o ostrej krawędzi, kształtach praktycznych i o szerokiej koronie. W przelewach o ostrej krawędzi grubość ścianki nie wpływa na kształt przelewającego się strumienia. W przelewach o kształtach praktycznych krzywizna powierzchni spływu powinna być zgodna z naturalnym kształtem swobodnie spływającego strumienia. W przelewach o szerokiej koronie nad progiem, może wytworzyć się nich o strugach równoległych. Podział ze względu na kształt wycięcia w ściance dotyczy praktycznie przelewów o ostrej krawędzi. Najczęściej są to wycięcia prostokątne, trójkątne, trapezowe półokrągłe.

W zależności od kształtu korony w widoku z góry wyróżnia się: przelewy proste, w kształć hiku oraz przelewy łamane, (rys.l)

Drugie zasadnicze kryterium podziału przelewów wiąże się z warunkami hydraulicznymi przepływu. Można tu wprowadzić podział ze względu na: zatopienie przelewu, dławienie boczne oraz ustawienie przelewu w stosunku do głównego kierunku przepływu cieczy w korycie.

Pierwszy podział dotyczy przelewów nie zatopionych oraz zatopionych. Przelew jest zatopiony, gdy położenie wody dolnej( za przelewem) oddziałuje na wydatek przelewu. W przeciwnym wypadku przelew jest nie zatopiony.

Jeżeli szerokość przelewu(światło przelewu) b jest równa szerokości koryta B, to jest to przelew bez dławienia bocznego. Przelew z bocznym dławieniem określa warunek b<B. Podział przelewów ze względu na ich ustawienie do głównego kierunku przepływu może obejmować wiele przypadków: np. przelewy prostopadłe, ukośne i boczne.(rys.2) Celem obliczeń hydraulicznych przelewu jest przede wszystkim określenie wydatku ciecz)' Q, przepływającego przez dany przelew lub obliczenie szerokości b, czyli światła przelewu Przepływ przez próg.

Dla ruchu spokojnego, przy zbyt małym napełnieniu koryta energia strumienia jest za mała, aby ciecz mogła przepłynąć przez próg. W tej sytuacji następuje podniesienie zwierciadła cieczy w korycie do minimalnej głębokości wystarczającej do przepłynięcia cieczy nad progiem. Można także zauważyć, że spiętrzenie cieczy do poziomu, umożliwiającego jej przepłyniecie ponad progiem, odpowiada krytycznemu przepływowi ponad progiem. W mchu spokojnym, gdy zwierciadło cieczy znajduje się powyżej progu wówczas, przepływ cieczy odpowiada swobodnemu przepływowi cieczy w korycie.

Dla przepływu rwącego w korycie, gdy poziom zwierciadła cieczy w korycie jest niższe niż wysokość progu wówczas nastąpi spiętrzenie stłumienia do poziomu umożliwiającego jego swobodny przepływ ponad progiem. Przy dużej energii kinetycznej strumienia w korycie, ciecz będzie przepływać ponad progiem z jednoczesnym podniesieniem się nn7inmir nmw7ei TWiWnaHłfl ™/ L-nn/ci^

---