Dòng chảy trong kênh hở

Chia sẻ: Tống Minh Giang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

330
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho các bạn sinh viên đang theo học tại các trường các trường đại học, cao đẵng có thể củng cố kiến thức và nâng cao kỹ năng học tập cho bản thân. Tài liệu cho chúng ta thấy được dòng chảy đều và dòng chảy không đều thay đổi chậm như thế nào. Chúc các bạn học tốt nhé.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Dòng chảy trong kênh hở

Dòng chảy trong kênh hở +Dòng chảy đều + Dòng chảy không đều thay đổi chậm
So sánh dòng chảy đều trong ống và kênh hở Tổn thất năng lượng ĐNL ĐNL ĐĐA ĐĐA h Mặt so sánh Mặt so sánh Dòng chảy trong ống Dòng chảy kênh hở 2
Dòng đều trong kênh hở i = Jp = J Q = const thức cơ bản:  Công ω 1v1 = ω 2 v 2 = Q ω τ 0 = γRi τ 0 = γ sinα l 1 16 1 τ0 C = ks R =R 6 v* = gRi = v* 2 n ρ 1 2 3 12 v= R i 8g v= Ri n v = C Ri λ
Qwan hệ 8 R1/6 C V = = = f ng g gRSf 1 cho rối thành trơn  = 1,80 lg Re − 1,5146 thành trơn sang thành nhám  f k 1 � s 21, 25 � = 1,14 − 2, 0 lg � + 0,9 � 4R Re � f � : ks - nham cát tương đương (bê tông nhám: ks  (mm) = 3,0 ÷ 4,5; kênh đất thăng đều: ks = 3,0, mặt bê tông rất nhẵn: ks = 0,15 ÷ 0,30; xây đá, cuội sỏi: ks = 6,0); 
2 Nhám phức tạp   3 3  N χ N nN 2  n = ∑  χ 1    ω N phần có  Theo Einstein: thành χ 1 , χ 2 ,...,χ Nn n1 , n2 ,...,nN v1 = v2 = ... = vN = v 2 2 2 1 ωN  2 1  ω  2 1  ω1  2 1 1 1 3 3 3  χ  i v =   i =   i = ... = χ χ  nN  N  n  n 1  
Nhám phức tạp  Theo Pavlôpski, 1 N  2 ∑ χ N nN 2  1  n= χ      
Các dạng mặt cắt thông dụng ω = b.h χ = b + 2h ω R= χ 1 ω = b.h + 2. .h.h.m = h(b + h.m) 2 χ = b + 2h 1 + m 2 ω R = ; m = cotgα χ
Các dạng mặt cắt thông dụng 2 r ω = (ϕ − sin ϕ ) 2 χ = r.ϕ ω R= χ
Tính dòng 1 K So 2 /3 1/2 Q = ωR So chảy đều n 1 K = ωR 2/3 n nK =ω R 2/3 Yếu tố mặt cắt tính dòng đều.  kênh hình thang  (b + mh o )h o ω R= = 2 P = b + 2h o 1 + m P b + 2h 1 + m 2 o 5/3 5/3 (b + mh o ) ho 2/3 ωR = = f (b, m, h o ) (b + 2h o 1 + m 2 ) 2/3
Tính dòng ωR 2/3 Đặt φ = 8/3 chảy đều b ho  Kênh có 0, 02 b nQ 1 = ωR 2/3 Q = ωR 2/3S1/2 o So n (bh o )5/3 (h o / b)5/3 ωR 2/3 b8/3 = = (b + 2h o ) 2/3 (1 + 2h o / b) 2/3 (ηo )5/3 ωR 2/3 nQ = 8/3 = = φ(ηo ) 2/3 8/3 (1 + 2ηo ) b So b
1 2 3 12 TÍNH TOÁN Q = vω = ωC Ri = R ω i n LƯU LƯỢNG ηo = h φ(ηo ) ~ ηo /b  0 ωR 2/3 (1 + mηo )5/3 (ηo )5/3 nQ = 8/3 = = φ (ηo , m) 8/3 b So b (1 + 2 1 + m 2 ηo ) 2/3 (phụ lục 1)  b 2 + 4ωm − b ω ,b và m thì h ho = Biết là:  2m 0
Kênh tròn D2 ω= (2θ − sin 2θ); P = 2ro θ = Dθ; θ = f (h o / D); 8 tròn có góc ở tâm chắn đường mặt nước  Kênh ωR 2/3 1 (2θ − sin 2θ)5/3 nQ = 8/3 = = φ(h o / D) 2/3 8/3 θ 32 D So D  (phụ lục 2)
b Kênh có mặt cắt β ln = ( ) ln = 2( 1 + m 2 − m) lợi nhất về thủy lực h h R= 2 nửa đường tròn có chu vi ướt là nhỏ nhất  Kênh πr 2 ωrh ω= , χ = πr , R = = = χ22 2  Kênh hình thang ω = (b + mh)h χ = b + 2h 1 + m 2 χ = χ min b β ln = ( ) ln = 2 b=B mặt cắt chữ nhật  kênh h
Kênh có mặt cắt lợi nhất về thủy lực, m=hằng số 1 χ = b + 2h 1 + m 2 ω = b.h + 2. .h.h.m = h(b + h.m) 2 ω ω χ = − mh + 2h 1 + m 2 = f (h) b = − mh h h dχ dχ ω =0 = − 2 − m + 2 1+ m2 dh dh h −b + 2( 1 + m 2 − m ) = 0 h(b + mh) =− − m + 2 1 + m2 h h2 b �� −b β ln = � � = 2( 1 + m 2 − m) = + 2( 1 + m 2 − m ) h ln �� h
α OF=D = 600 Mặt vắt kênh lợi nhất về thủy lực B D 1+m 2 OF = OF = D 1+m 2 m D 1+m 2 OF = 1+m 2 b HỆ SỐ MÁI DỐC m THAY ĐỔI
CÁC BÀI TOÁN VỀ DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG LÒNG DẪN HỞ Q = ωC Ri toán 1- Tính lưu lượng Q Khi biết diện tích  Bài ω và độ dốc đáy i. Bài toán 2- Tính độ dốc đáy i khi biết lưu  lượng Q và diện tích ω. Bài toán 3- Tính diện tích mặt cắt ướt ω  khi biết lưu lượng Q và độ dốc đáy i.
Thí dụ 1 : Mặt cắt hình thang có độ sâu 3 (m), chiều rộng đáy b = 10 (m), m =1.5, i = 3.10-4, nhám n = 0.017. Kiểm tra Q,v giải:  Bài v = C Ri = 1, 67 m / s ω = (b + mh)h = 43,5 m2 χ = b + 2h 1 + m 2 = 20,82 m Q = v.ω = 72, 44 m3 / s ω R = = 2, 09 m χ 1 1/ 6 C = R = 66,51 ( m / s ) n v vox Kiểm tra: vox = 3, 6(hd ) 0,25 = 8, 06 m / s
THÍ DỤ 2 V = C Rh Se 2.52 × 5.04 0.72 × 2.52 A= + 2.52 × 16.8 + × 3.6 + 0.72 × 150 = 162.52 m 2 2 2 (1.8 + 3.62 ) + 16.8 + ( 2.52 + 5.04 2 ) = 177.18 m P = 0.72 + 150 + 2 2 A 162.52 Rh = = = 0.917 P 177.18 0.69 V = 35 0.917 × = 0.7 m/s 1584 Q = VA = 0.7 × 162.52 = 113.84 m 3 / s 19
Tìm h0 theo biểu đồ Q Ko = K = Cω R i Bước 1: giả thiết độ sâu dòng chảy h1,h2,h3…hn Bước 2: Đưa các giá trị trên mặt cắt ngang tính toán, nhận được K1,K2,K3…Kn tương ứng với độ sâu đó Bước 3: Vẽ đồ thị mối quan hệ K=f(h) Q Ko = Bước 4: Xác định giá trị i Bước 5 : Từ giá trị K o tra đồ thị tìm được chiều sau chảy đều ho