3 Obliczenia hydrauliczne

3.1. Wlotu

3.1.1 Dobór wymiarów

Aby przelew był zatopiony muszą być spełnione warunki:

1. h_z > 0,15*H_m

2. h_z > 0,05

Przyjmuję h_z = 0,25 m

1. 0,25 > 0,075

2. 0,05 >0,05

Oba warunki są spełnione dla h_z = 0,5 m i przelew jest zatopiony

H_m = H_{max NPP} - NPP = 0,5 m

H_kszt = 0,75 * H_m = 0,75 * 0,50 = 0,375 m

= 0,25 m

Określam szerokość obliczeniową koryta zbiorczego ze wzoru:

gdzie:

m - współczynnik wydatku przelewu uzależniony od H i r [-],

B - obliczeniowa szerokość koryta zbiorczego [m],

g - przyśpieszenie ziemskie 9,81 m/s²,

H₀ = H_m - wysokość ponad normalnym poziomem piętrzenia [m],

Q = Q_m = 40,5 m³/s

[-]

51,47 m = 51,50 m

Poprawnie dobrane wymiary koryta powinny spełniać następujące warunki:

1)
,

2) q_k=
= m³/s m

3) B = b_p + 2 L_p

4)

5) współczynnik rozszerzania się ścian koryta zbiorczego

Wyznaczam
z równania 1)

m => b_p ≥ 2,5 m

Przyjmuję
= 10 m

Przyjmuję
= 3,0 m³/s m ,

Wyznaczam b_k z równania 2)

= 13,5 m

Wyznaczam
z równania 4)

L_p = 0,5* (B-b_p) = 0,5 * (51,50 - 10) = 20,74 m

Wyznaczam L_k:

=
= 20,66 m

Wyznaczam
- współczynnik rozejścia ścian bystrza i
- współczynnik nachylenia ścian

= 0,17

m_k < 0,2 = > 0,17 < 0,2 ; warunek spełniony

= 0,085

3.1.2 Obliczenie układu zwierciadła wody

Rys. .... Schemat do obliczeń układu zwierciadła wody w korycie zbiorczym.

Wydłużam

= 25,74 m

= 25,74 · cos 4,84 = 25,64 m

= 9,16 m

Obliczam przepływ jednostkowy na długości koryta

= 1,96 m³/s m

= 1,58 m³/s m

Wyznaczam spadek koryta

= 13,5 m

= 0,97 m

F_krk =

= 13,5 · 0,97 = 13,12 m²

0,094 [-]

= 0,082[-]

Woda w korycie zbiorczym powinna płynąć ruchem nadkrytycznym, czyli spadek koryta powinien być mniejszy od spadku końcowego krytycznego.

Przyjęto spadek dna koryta
= 0,03 = 3 %

Rzeczywiste napełnienie na końcu koryta

= 1,40 m

Rzeczywiste napełnienie na początku przelewu

= 1,39 m

Wzór różnicowy

Spadek linii energii

gdzie:

Q - natężenie przepływu

n - współczynnik szorstkości n = 0,012

R - promień hydrauliczny

F - pole przekroju