S6303031

432 HYDRAULIKA TECHNICZNA. PRZYKŁADY OBLICZEŃ

Jednostkowy przepływ tym w korycie jest równy

W

, Q' 80.47 m³/s . __ _s. .

<7 *=    --— - ■    = 4.02 m/s/m

B    20 m

Hydrauliczne parametry modelu sąrówne;

^ natężenie przepływu wody Q:

• 80,47 m³ /s = 0,026 m¹ /s

^aO ⁼ 'q' ^{= a}*'² st^^d <2 = «i^/2Q'

^ jednostkowe natężenie przepływu tf\

Q    0,026m³/s    __    .

9 = — =-= 0,03 m /s/m

£    0,8 m

^ średnia prędkość przepływu wody v:

- 0,\96 tn/s = 0,039 m/s

stąd

Woda przepływająca przez przelew, zarówno w warunkach naturalnych, jak. 1 na modelu, utworzy od skok. hydrauliczny. Aby obliczyć głębokości sprzężone oraz wartość energii straconej podczas przepływu wody przez odskók, zapisano równanie Bemoullego dla przekroju przed przelewem 1 w przekroju pierwszej głębokości sprzężonej (pomijając straty energii powstałe podczas przepływu wody przez przelew).

Wyniki obliczeń dla warunków naturalnych są następujące*. ^ energia przed przelewem:

Eq = p' + H' 4--= 19m + l,5m

, (P.t96m/sY ^

50 m

W

2g    '    2-9,Ełm/s²

jest ona równa energii w przekroju pierwszej głębokości sprzężonej, przy założeniu braku strat energii na przelewie:

mm

E'₀=E'_l=h'+-^- = h[ +

2g

zatem równanie energii ma postać: h? -2Q,50fc;² +0,824 = 0

/ pierwsza głębokość sprzężona obliczona z równania zachowania energii, n kolejnych założeń jest równa: h[ = 0,20 m

S druga głębokość sprzężona jest więc równa*, h

^hl

/2

0,20 m

\

ghi

i

(0,20 mY _t 2 V4,02TO^ł)siTOy ,₀ 4    9,8\m/s² OaOm

/ średnia prędkość przepływu w przekroju pierwszej głębokości sprzężonej , q' 4,02m³/s/m    ,

¹ U 0,20 m

/ średnia prędkość przepływu w przekroju drugiej głębokości sprzężonej:

, q' 4,02 m³/s/m

3,96 m

1,02 m/s

/ straty energii powstałe podczas przepływu wody przez odskok: ■Kż I

A£ =

(    r2

■g

2g

2g

A£^/=0,20m+

: 16,79 m

(14)

(15)

(16) (17)

2-9,81 m/s'

2-9,81m/s^J

Analogiczne obliczenia przeprowadzono dla modelu przelewu. / głębokości sprzężone zachowują skalę długości, zatem:

k 77=a, h[ ^L	stąd	hx = h[aL — 0,20 m •	i = 0,008 m 25	(18)
% im	stąd	h2 = h2aL =3,95 m	dfc=0,158m 25	(19)

§■ średnie prędkości ma modelu mają wartość:

/■ i \l/2

-5-=a_v=ai^/2 stąd vj =v[aj/² = 20,lm/s-[ — j = 4,02m/s

-f=ct_v = stąd v₂ = v₂a^lL^/2 = 1,02 m/s •

/ wartość straconej energii:

AS    1

—tj-cc, stąd AE = AE'<x, =16,79m — = 0,67m AS    1    25

= 0,20 m/s

(20)

(21)

(22)

Aby obliczyć parcie dynamiczne na przelew, wydzielono objętość kontrolną ograniczoną przekrojami 0-0 i 1-1 i zapisano zasadę zachowania pędu: 5>' = pe(v;-v')    (23)

RYSUNEK 15.4. Schemat do obliczania parcia dynamicznego na przelewie