intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Xây dựng quan hệ giữa góc hắt mũi phun và chiều dài dòng phun xa áp dụng cho đập tràn xả lũ Đồng Nai 2, tỉnh Lâm Đồng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST
Báo xấu
4
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Xây dựng quan hệ giữa góc hắt mũi phun và chiều dài dòng phun xa áp dụng cho đập tràn xả lũ Đồng Nai 2, tỉnh Lâm Đồng sẽ đưa ra cách thiết lập công thức quan hệ của góc hắt mũi phun đến chiều dài dòng phun từ kết quả thí nghiệm mô hình của công trình xả lũ thủy điện Đồng nai 2.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng quan hệ giữa góc hắt mũi phun và chiều dài dòng phun xa áp dụng cho đập tràn xả lũ Đồng Nai 2, tỉnh Lâm Đồng

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 XÂY DỰNG QUAN HỆ GIỮA GÓC HẮT MŨI PHUN VÀ CHIỀU DÀI DÒNG PHUN XA ÁP DỤNG CHO ĐẬP TRÀN XẢ LŨ ĐỒNG NAI 2, TỈNH LÂM ĐỒNG Nguyễn Văn Tài Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyentai.thuyluc@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG quan đến góc hắt mũi phun có thể viết dưới dạng quan hệ hàm số sau [2]: Các công trình xả lũ bằng hình thức tiêu f(Q,Bmtr,H0,P1,hmp,Vmp,ρ,R,m,ψ,φ,Lfx,hh,α,θ,β,Pm,g) năng dòng phun đã được áp dụng trên hầu hết =0 (*) ở các công trình tháo lũ. Trong đó những trong đó: nghiên cứu chi tiết về góc hắt mũi phun có Q: Lưu lượng xả qua tràn; [L3/T] ảnh hưởng thế nào đến chiều dài phun xa thì Bmtr:Chiều rộng tràn trước mũi phóng; [L] các nghiên cứu còn rất hạn chế. Các công H0: Cột nước tràn; [L] trình xả lũ dạng này khi thiết kế đều mang P1: Chiều cao ngưỡng tràn; [L] tính chất kế và chưa đánh giá được đầy đủ hmp: Độ sâu dòng chảy tại mũi phóng; [L] quan hệ giữa các đại lượng này. Vmp: Vận tốc tại mũi phóng; [L/T] Bài báo này sẽ đưa ra cách thiết lập công ρ: Khối lượng riêng của nước; [M/L3] thức quan hệ của góc hắt mũi phun đến chiều R: Bán kính cong mặt tràn; [L] (R=20m) dài dòng phun từ kết quả thí nghiệm mô hình m: Hệ số lưu lượng; [N] của công trình xả lũ thủy điện Đồng nai 2. ψ: Góc nghiêng mái hạ lưu tràn; [N] Tràn xả lũ thủy điện Đồng nai 2 được thiết φ: Hệ số lưu tốc; [N] kế là đập tràn thực dụng mặt cắt hình cong Lfx: Chiều dài dòng phun xa; [L] không chân không, đường cong trước đỉnh hh: Độ sâu hạ lưu; [L] tràn được thiết kế có dạng theo phương trình α: Góc nghiêng mũi phun; [N] x2 ( y  2,76) 2 2  2  1 và phần mái cong sau θ: Góc tới của dòng phun; [N] 4,70 2,76 β: Góc ở tâm mũi cong; [N] đỉnh tràn y = 0,045 x1,85, hệ số mái hạ lưu Pm: Chiều cao ngưỡng tràn; [L] 1:0,73; bán kính cong chân đập R = 20m. g: Gia tốc trọng trường; [L/T2]. Toàn bộ đập gồm 5 khoang, chiều rộng mỗi khoang 15m, cao trình ngưỡng tràn +665,1m. Như vậy có 18 đại lượng, có một số đại Hình thức tiêu năng: Mũi phun, hố xói. Cao lượng không thứ nguyên như: m, ψ, φ, β. trình mũi phun +635,0m và đáy hố xói Chọn 3 đại lượng cơ bản: ρ, Vmp, R. Cần xác +580,0m. Mô hình vật lý được xây dựng và định các tổ hợp không thứ nguyên gồm 15 thí nghiệm tại bãi thí nghiệm ngoài trời của phương trình: Trường Đại học Thuỷ lợi, với tỷ lệ mô hình π1 = ρx1. Vmpy1. Rz1. Q (i) Lr = 60 [1] theo tiêu chuẩn Froude. π2 = ρx2. Vmpy2. Rz2. Bmtr (ii) π3 = ρx3. Vmpy3. Rz3. H0 (iii) 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...................................... 2.1. Lý thuyết thiết lập mô hình π15 = ρx15. Vmpy15. Rz15. g (xv) Từ lý thuyết hàm Pi, lập phương trình Tìm các biến không thứ nguyên hàm πi nghiên cứu thực nghiệm từ các đại lượng liên bằng thứ nguyên các đại lượng của các 560
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 phương trình (i) đến (xv). Cân bằng thứ Q nhất định có thể lập được một quan hệ nguyên trong các phương trình πi trên và thay Lfx= f(α). Góc α-góc hắt khác nhau và lưu vào (*), các biến còn lại đều có mối tương lượng Q được thực hiện trên mô hình vật lý. quan đến nhau [2]. 2.2. Nghiên cứu trên mô hình vật lý  Q L H h mp Pm h h  , fx , 0 , , , , N(m), N( ),    Vmp .R 2 R R R R R  Thí nghiệm với 3 trường hợp góc hắt mũi f    hh P1 g.R , N(), , N(), N(), , 2  phun trêm mô hình α=25; α=30 và α=35.  .Vmp .R R R Vmp  Kết quả đo đạc chiều dài phun xa Lfx và góc Trong phương trình này các giá trị: tới dòng phun θ với các cấp lưu lượng khác  1 Re - số Reynold; nhau [1]:  .Vmp R Re g.R 1  ; F- Số Froude. Bảng 1. Kết quả đo đạc trên mô hình 2 Vmp F Lưu lượng Q1 Q2 Q3 Q4 Trong thí nghiệm dòng chảy trên tràn luôn Q(m3/s) 12795,23 8656,87 6433,50 7330,00 là dòng chảy rối (Re>Regh), nên ảnh hưởng L α=250 fx(m) 129,425 126,46 125,59 126,54 của 2 biến này có thể bỏ qua. θ0 38,80 41,85 45,14 46,85 Các yếu tố dòng chảy và yếu tố công trình 0 Lfx(m) 143,55 136,52 127,30 131,48 α=30 θ0 38,69 41,67 47,82 45,14 khác đều ảnh hưởng tương quan với nhau. L 116,44 117,60 117,41 117,79 Khi xét đến 1 bài toán cụ thể như mô hình thí α=350 fx(m) θ0 50,35 48,80 48,80 47,85 nghiệm thì các yếu tố: Btr; chiều cao bậc P1; hệ số lưu lượng m; mái dốc hạ lưu đập ψ; hệ 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU số lưu tốc φ có thể coi không đổi. Giả định hàm toán học có được từ phương Phương trình rút gọn lại: trình thực nghiệm rút gọn (**) ở dạng:  Q f L H h mp Pm h h , fx , o ,  , , , N(), N(), N()   0 - Dạng số mũ: Lfx1 = A1.αB1 (1) 2 V  mp R R R R R R  - Dạng logarit: Lfx2 = A2+B2.lnα2 (2) Hay: - Dạng số mũ cơ số e: Lfx3 = A3+B3.eα3 (3)  Q a f L H h mp Pm h h , fx , o ,  , , , N(), N()  - Dạng PT bậc 2: Lfx4 = a + bα + cα2 (4) 2  Vmp R R R R R R  Các phương trình này sau khi lấy logarit và Với 1 cấp lưu lượng Q, thí nghiệm với 3 biến đổi các hệ số về dạng phương trình: góc hắt thay đổi, thì các giá trị H0, hmp, hh, Từ (1) thu được: y1 = a1 + b1x1 (1') Pm, β không đổi. Phương trình thực nghiệm Từ (2) thu được: y2 = a2 + b2x2 (2') được rút gọn: Từ (3) Thu được: y3 = a3 + b3x3 (3') L  a  f  fx , N()  (**) Từ (4) Phương trình trở về dạng:  R  y4 = b4 + c4x4 (4') Phương trình rút gọn (**) cho thấy góc hắt Cả 4 PT có dạng tổng quát: yi = a + bxi (5) mũi phun α quyết định đến chiều dài phun xa Trong đó a, b là những hệ số chưa biết. Lpx và góc tới dòng phun θ. Với trị số của góc Sử dụng phương pháp bình phương nhỏ hắt mũi phun α sẽ có giá trị góc tới θ tương nhất với mô hình xấp xỉ tuyến tính để tìm ứng theo công thức thực nghiệm trong tài liệu những hệ số chưa biết này. của Kixelep và nnk (2008): Theo quy luật toán học thì các giá trị xi, yi tg  tg 2  2 gZ 2 1 ; Z 2  2 hmp cos   P cho trước thì hàm số (5) luôn có giá trị, Vmp 2 cos 2  nhưng sẽ tồn tại sai số: yi = a + b xi + εi trong đó: εi là sai số ngẫu nhiên: εi = yi - (a + bxi). Vmp: Vận tốc tại mũi phun; Tìm hệ số tương quan phù hợp nhất với hmp- Độ sâu mực nước tại mũi phun; kết quả thực nghiệm để xác định a, b sao cho P- Chiều cao mũi bậc so với độ sâu hạ lưu. tổng bình phương của εi nhỏ nhất: ∑εi2→min Như vậy yếu tố góc tới θ được nằm trong (→0) giá trị của góc hắt α. Với mỗi trường hợp xả Đặt: G = [yi (a+bxi)]2→ min (6) 561
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 G G Bảng 3. Kết quả tìm các hệ số a, b, c hay:  0; 0 a b Lưu lượng Q a4 b4 c4 Lấy đạo hàm riêng theo a và b, giải ra được: Q1 = 12795,23 m3/s 121,27 85,20 -87.22 n n y  a. xi Q2 = 8656,87 m3/s 116,71 83,26 -86.77 a 1 i 1 ; (7) Q3 = 6433,50 m3/s n 106,49 81,01 -85.82 n n. xi y i   xi . y i n n Q4 = 7330,00m3/s 111,67 82,22 -88.13 (8) b 1 1 1 n  n  2 Khi xả với mỗi cấp lưu lượng sẽ có 01 n. xi2    xi  1  1  phương trình biểu thị quy luật phụ thuộc của Tính hệ số tương quan : chiều dài phóng xa Lfx và yếu tố góc hắt α. 2 Các phương trình biểu thị quy luật Lfx=f(α) Q1=12795,23 m3/s; Lfx=123,74+85,20α-87,22α2 n  ( y i*  y ) (9) R  i 1 n Q2=8656,87 m3/s; Lfx=116,71+83,26α-86,77α2  ( yi  y )2 Q3=6433,50 m3/s; Lfx=107,49+81,01α-85,82α2 i 1 Q4=7330,00m3/s; Lfx =111,67+82,22α-90,13α2 Tính độ lệch trung bình Vẽ các đường quan hệ giữa Lfx và góc hắt α n 1 (10)   . ( y i  y i* ) 2 Lfx ĐƯỜNG QUAN HỆ Lfx = f(α) n  1 in (m) trong đó: yi - Giá trị thực đo; y*- Giá trị theo công thức thực nghiệm; y - Giá trị trung bình của y* ; n - Mẫu thí nghiệm dùng khi tính toán. Bảng 2. Kết quả tính hệ số tương quan Dạng Hệ Q1 Q2 Q3 Q4 PT số α (radial) a1 129,81 177,45 177,65 175,22 y1 = a1 + b1 -74.42 -54,98 -53,64 -56,19 Hình 1. Đường quan hệ Lfx= f(α) b1x1 (1') R 0,9662 0,9981 0,9731 0,9883 Theo đường quan hệ Lfx=f(α) thì với góc δ 0,1772 0,0956 0,0721 0,0654 α = 0,474 radial (α = 2713'46'') sẽ cho các a2 181,56 177,46 172,65 175,25 giá trị Lfx lớn nhất với các cấp lưu lượng thí y2 = a2 + b2 -55,95 -57,23 -53,64 -56,89 nghiệm khác nhau. b2x2 (2') R 0,9963 0,9803 0,9893 0,9989 δ 0,0091 0,0092 0,0127 0,0182 4. KẾT LUẬN a3 48,212 47,118 45,845 46,527 Kết quả ứng dụng công thức thực nghiệm y3 = a3 + b3 -492,64 -490,45 -492,99 -490,56 được thiết lập từ các kết quả thí nghiệm mô b3x3 (3') R 0,9963 0,9788 0,9693 0,9899 hình đã khẳng định tính hợp lý, tin cậy của δ 0,0091 0,0094 0,0149 0,0098 công thức thực nghiệm được thiết lập, công b4 85,196 83,263 81,014 82,219 thức này có thể áp dụng tính toán cho tràn xả y4 = b4 + c4 -87,22 -86,77 -85,82 -90,13 lũ công trình thủy điện Đồng Nai 2. c4x4 (4') R 0,9998 0,9994 0,9993 0,9989 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO δ 0,0092 0,0096 0,0095 0,0116 Theo kết quả bảng 2 cho thấy phương trình [1] Phòng thí nghiệm Thủy lực - Trường Đại dạng (4') cho hệ số tương quan tốt hơn cả (hệ học Thủy lợi, (2009). Báo cáo thí nghiệm số R ≈ 1, δ ≈ 0). Như vậy cần tính các hệ số Mô hình vật lý Thủy lực tràn xả lũ Thủy của phương trình (4) với các cấp lưu lượng điện Đồng Nai 2, tỉnh Lâm Đồng. thí nghiệm khác nhau. [2] Phạm Ngọc Quý. Nghiên cứu thực nghiệm. Bài giảng cao học. 562
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
7=>1