a) Tiªu n¨ng theo h×nh thøc phun xa.
a1. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n C¸c th«ng sè cuèi mòi phun.
1. S¬ ®å tÝnh to¸n: (H×nh 2)
h
2
RH
α1
MNHL
a
α
Η
0
3
2
1
3
2
1
mÆt trµn
α
V1
h
1
h2
β
90°
y1
y3
V
3
C¸c th«ng sè cuèi mòi phun gåm cã: chiÒu s©u, vËn tèc vµ gãc
ra cña luång ch¶y
ph¬ng ph¸p tÝnh sau ®©y ®îc tr×nh bµy theo qui ph¹m.
§Ó lËp ®êng cong mÆt tho¸ng cña dßng ch¶y kh«ng hµm khÝ
trong ph¹m vi mòi phãng h×nh trô, cÇn x¸c ®Þnh ®Çy ®ñ ®é
s©u vµ vËn tèc ë ba mÆt c¾t.
MÆt c¾t 1- 1 lµ mÆt c¾t cuèi mòi phun.
MÆt c¾t 2 - 2 qua ®iÓm thÊp nhÊt cña mÆt c¾t mòi phãng.
MÆt c¾t 3 - 3 lµ chç chuyÓn tiÕp gi÷a ®o¹n ph¼ng vµ ®o¹n
cong.
C¸c th«ng sè cña mÆt c¾t 3 - 3 ®îc x¸c ®Þnh theo kÕt qu lËp
®êng cong mÆt tho¸ng cña dßng ch¶y trªn trµn ph¼ng.
ë hai mÆt c¾t cßn l¹i vËn tèc vµ chiÒu s©u ®îc x¸c ®Þnh theo
ph¬ng tr×nh lu lîng kh«ng ®æi (ph¬ng tr×nh liªn tôc);
1
Vµ ph¬ng tr×nh Becnuli, lËp theo tr×nh tù sau:
•§èi víi mÆt c¾t 3-3, 2-2:
23
l.
tb
R.
2
tb
c
2
tb
v
g2
2
2
v
pu
2
h
g2
2
3
v
cos
3
h
3
y
−
++
γ
+=+θ+
(2’)
•§èi víi mÆt c¾t 2-2, 1-1
12
2
tb
2
tb
2
1
H
2
2
2
l.
tb
R.c
v
g2
v
cos
1
h
1
y
g2
v
pu
h
−
++θ+=+
γ
+
(3’)
Trong ®ã :
y1, y3: §é chªnh cao cña ®¸y t¹i mÆt c¾t 1- 1 vµ 3-3 so víi
mÆt ph¼ng so s¸nh ®i
qua ®iÓm thÊp nhÊt cña mòi phãng
L3-2, L2-1 : ChiÒu dµi cña c¸c ®o¹n trªn mòi phãng
Vtb , Rtb, Ctb : LÇn lît lµ c¸c trÞ sè trung b×nh cña vËn tèc, b¸n
kÝnh thuû lùc, hÖ
sè Sªdi trªn ®o¹n mòi phãng
θ: Gãc hîp bëi cña ph¬ng th¼ng ®øng vµ ph¬ng vu«ng gãc víi
trôc luång ch¶y
Pu/γ: Thµnh phÇn xÐt ®Õn ¸p lùc ly t©m do dßng ch¶y cong
g©y ra.
Trong trêng hîp b¸n kÝnh cong RH cña mòi phãng ®ñ lín so víi
chiÒu s©u dßng ch¶y, nghÜa lµ khi:
•RH/h1≥8, th× trÞ sè Pu/γ cã thÓ tÝnh theo hÖ thøc :
g2
2
3
v
H
R
3
h2
u
p=
γ
(4’)
Trong ®ã :
h1, v1: §é s©u vµ vËn tèc ë mÆt c¾t 1-1 (®Çu ®o¹n cong);
•RH/h1<8 , gi¸ trÞ Pu/γ cã thÓ t×m theo c«ng thøc:
2
)
2
v
2
u
1(
g2
2
3
v
u
P
−=
γ
(5’)
u/v : vËn tèc t¬ng ®èi . x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 3 phô thuéc
vµo RH/h1
8
7
6
5
4
3
2
10246810
R/h1
Vµ gãc ë t©m β:
•Tû sè u/v ®îc x¸c ®Þnh theo c¸c ®å thÞ quan hÖ
)
h
R
,(f
v
u
1
H
β=
( h×nh3)
•Gãc α1 cña luång ch¶y ra tõ mòi phãng vµ gãc nghiªng
cña ®¸y mòi phãng ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:
α1 = αH - ( β - α0)(6’)
Trong ®ã
β: Gãc ë t©m
αH: Gãc nghiªng cña ®¸y mòi phãng
α0 : Gãc hîp gi÷a mÆt trµn vµ ph¬ng cña trôc luång x¸c
®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4 phô thuéc vµo tû sè RH/h1 vµ gãc ë
t©m β;
3
β
20
40
60
80
100
120
0R/h1
2 4 6 8 10 12
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
0.9
0.95
0.98
Mòi phãng cµng to th× ®é chªnh lÖch gi÷a gãc α1 cña luång
ch¶y ra tõ mòi phãng vµ gãc nghiªng cña ®¸y mòi phãng αH cµng
lín
2. Tr×nh tù gi¶i nh sau:
•TÝnh to¸n thñy lùc ®Ëp trµn vµ x¸c ®Þnh ®îc gi¸ trÞ h3
•Tra ®å thÞ (h×nh 3) x¸c ®Þnh ®îc tû sè u/v.
•TÝnh to¸n Pu/γ theo c«ng thøc (5)
•TÝnh h2 theo c«ng thøc (2)
•TÝnh h1 theo c«ng thøc (3), ®©y chÝnh lµ cét níc t¹i mòi
phun.
•Tra ®å thÞ (h×nh 4) x¸c ®Þnh ®îc α0.
•¸p dông c«ng thøc (6) tÝnh ®îc gi¸ trÞ α1
a.2. §é phãng xa cña luång ch¶y
4
3. S¬ ®å tÝnh to¸n hè xãi: (H×nh 5)
§é phãng xa cña luång ch¶y khái mòi phãng h×nh trô cã thÓ x¸c
®Þnh theo c«ng thøc thøc.
(7’)
Trong ®ã
Z1: Chªnh lÖch gi÷a MNTL cao ®é mòi phun
Z0: Chªnh lÖch gi÷a MNTL víi MNHL
HÖ sè vËn tèc xÐt ®Õn tæn thÊt cña cét níc trªn toµn tuyÕn x¶
(®Õn tËn mÆt c¾t ra
cña mòi phãng )
1
1
gZ2
v
=ϕ
k : HÖ sè , xÐt ®Õn ¶nh hëng hµm khÝ vµ t¸ch hµm
khÝ phãng xa
TrÞ sè k lÊy nh sau :
•Khi FrH =
H
2
H
gh
v
< 30 - 35 lÊy k = 1
•Khi FrH > 35 lÊy k = 0.8 - 0.9
Trong ®ã :
FrH : Sè Frut t¹i mÆt c¾t dßng ch¶y ra khái mòi phãng
α2: Gãc ®æ cña dßng ch¶y vµo mÆt níc h¹ lu tÝnh
theo c«ng thøc :
1
2
cos
1
2
v
)a
1
cos
1
h5.0(g2
1
2
tg
2
tg
α
+α
+α=α
(8’)
L1: Kho¶ng c¸ch tõ ch©n c«ng tr×nh ®Õn ®¸y hè xãi
s©u nhÊt cña luång dÉn h¹ lu ®îc tÝnh theo c«ng thøc
5