ГИДРОМЕХ ЛАБА 3
.docxФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
Кафедра ГТС
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Гидромеханика
наименование дисциплины
Исследование истечения через водослив с тонкой стенкой
Преподаватель А.А. Андрияс
подпись, дата
Студент ГЭ17-02Б Д.С. Глашев
номер группы подпись, дата В.Д. Рогозная
М.Е. Таскин
рп. Черемушки, 2019г
Цель работы: Исследование картины протекания жидкости через водослив с тонкой стенкой. Изучение теории водосливов с тонкой стенкой. Приобретение навыков практического использования и расчёта водосливов с тонкой стенкой.
Общие сведения и расчетные формулы:
Водосливом называется безнапорное отверстие (вырез, сделанный в гребне стенки), через которое протекает вода. Движение потока жидкости через водослив называется истечением через водослив.
Расход через неподтопленный прямоугольный водослив с тонкой стенкой без бокового сжатия определяется по формуле
где
– коэффициент расхода с учётом скорости
подхода потока к водосливу;
– ширина водослива по ребру;
– геометрический напор (без учёта
скорости подхода).
Расход через подтопленный прямоугольный водослив с тонкой стенкой без бокового сжатия определяется по формуле
где
– коэффициент подтопления (для
неподтопленного водослива
),
который определяется по зависимости
где
– превышение уровня воды в НБ над гребнем
водослива (глубина подтопления).
при
условии Н
где
– высота водосливной стенки со стороны
ВБ.
Рисунок
1 – Схема экспериментального стенда
«Лоток гидравлический»
Ход работы:
Таблица 1 – Результаты измерений и обработки опытных данных
№ |
ХАРАКТЕРИСТИКИ |
ОБОЗНАЧЕНИЯ |
РАЗМЕРНОСТЬ |
ТИП ВОДОСЛИВА С ТОНКОЙ СТЕНКОЙ БЕЗ БОКОВОГО СЖАТИЯ |
|
НЕПОДТОПЛЕННЫЙ |
ПОДТОПЛЕННЫЙ |
||||
1 |
ШИРИНА ВОДОСЛИВА |
b |
м |
0,25 |
0,25 |
2 |
ОТМЕТКА ДНА ЛОТКА |
∆дн |
м |
0 |
0 |
3 |
ОТМЕТКА ГРЕБНЯ ВОДОСЛИВА |
∆гр |
м |
0,24 |
0,24 |
4 |
ОТМЕТКА УРОВНЯ ВОДЫ ВБ |
∆вб |
м |
0,315 |
0,315 |
5 |
ОТМЕТКА УРОВНЯ ВОДЫ НБ |
∆нб |
м |
0,1 |
0,305 |
6 |
ГЛУБИНА ВОДЫ ВБ |
hв |
м |
0,315 |
0,315 |
7 |
ГЛУБИНА ВОДЫ НБ |
hн |
м |
0,1 |
0,305 |
8 |
ГЕОМ. ПЕРЕПАД НА ВОДОСЛИВЕ |
z |
м |
0,215 |
0,01 |
9 |
ГЕОМ. НАПОР НА ВОДОСЛИВЕ |
H |
м |
0,075 |
0,075 |
10 |
ВЫСОТА ВОДОСЛИВНОЙ СТЕНКИ |
C |
м |
0,24 |
0,24 |
11 |
ВЕЛИЧИНА ПОДТОПЛЕНИЯ |
hп |
м |
-0,14 |
0,065 |
12 |
КОЭФ. ПОДТОПЛЕНИЯ |
σn |
- |
1,000000 |
0,565473 |
13 |
КОЭФ. РАСХОДА ВОДОСЛИВА |
m0 |
- |
0,418875 |
0,418875 |
14 |
РАСХОД ВОДЫ |
Q |
м3/с |
0,009527 |
0,005387 |
№ |
ХАРАКТЕРИСТИКИ |
ОБОЗНАЧЕНИЯ |
РАЗМЕРНОСТЬ |
ТИП ВОДОСЛИВА С ТОНКОЙ СТЕНКОЙ БЕЗ БОКОВОГО СЖАТИЯ |
|
НЕПОДТОПЛЕННЫЙ |
ПОДТОПЛЕННЫЙ |
||||
1 |
ШИРИНА ВОДОСЛИВА |
b |
м |
0,25 |
0,25 |
2 |
ОТМЕТКА ДНА ЛОТКА |
∆дн |
м |
0 |
0 |
3 |
ОТМЕТКА ГРЕБНЯ ВОДОСЛИВА |
∆гр |
м |
0,24 |
0,24 |
4 |
ОТМЕТКА УРОВНЯ ВОДЫ ВБ |
∆вб |
м |
0,307 |
0,32 |
5 |
ОТМЕТКА УРОВНЯ ВОДЫ НБ |
∆нб |
м |
0,09 |
0,31 |
6 |
ГЛУБИНА ВОДЫ ВБ |
hв |
м |
0,307 |
0,32 |
7 |
ГЛУБИНА ВОДЫ НБ |
hн |
м |
0,09 |
0,31 |
8 |
ГЕОМ. ПЕРЕПАД НА ВОДОСЛИВЕ |
z |
м |
0,217 |
0,01 |
9 |
ГЕОМ. НАПОР НА ВОДОСЛИВЕ |
H |
м |
0,067 |
0,08 |
10 |
ВЫСОТА ВОДОСЛИВНОЙ СТЕНКИ |
C |
м |
0,24 |
0,24 |
11 |
ВЕЛИЧИНА ПОДТОПЛЕНИЯ |
hп |
м |
-0,15 |
0,07 |
12 |
КОЭФ. ПОДТОПЛЕНИЯ |
σn |
- |
1,000000 |
0,555625 |
13 |
КОЭФ. РАСХОДА ВОДОСЛИВА |
m0 |
- |
0,417075 |
0,420000 |
14 |
РАСХОД ВОДЫ |
Q |
м3/с |
0,008010 |
0,005847 |
№ |
ХАРАКТЕРИСТИКИ |
ОБОЗНАЧЕНИЯ |
РАЗМЕРНОСТЬ |
ТИП ВОДОСЛИВА С ТОНКОЙ СТЕНКОЙ БЕЗ БОКОВОГО СЖАТИЯ |
|
НЕПОДТОПЛЕННЫЙ |
ПОДТОПЛЕННЫЙ |
||||
1 |
ШИРИНА ВОДОСЛИВА |
b |
м |
0,25 |
0,25 |
2 |
ОТМЕТКА ДНА ЛОТКА |
∆дн |
м |
0 |
0 |
3 |
ОТМЕТКА ГРЕБНЯ ВОДОСЛИВА |
∆гр |
м |
0,24 |
0,24 |
4 |
ОТМЕТКА УРОВНЯ ВОДЫ ВБ |
∆вб |
м |
0,295 |
0,302 |
5 |
ОТМЕТКА УРОВНЯ ВОДЫ НБ |
∆нб |
м |
0,085 |
0,285 |
6 |
ГЛУБИНА ВОДЫ ВБ |
hв |
м |
0,295 |
0,302 |
7 |
ГЛУБИНА ВОДЫ НБ |
hн |
м |
0,085 |
0,285 |
8 |
ГЕОМ. ПЕРЕПАД НА ВОДОСЛИВЕ |
z |
м |
0,21 |
0,017 |
9 |
ГЕОМ. НАПОР НА ВОДОСЛИВЕ |
H |
м |
0,055 |
0,062 |
10 |
ВЫСОТА ВОДОСЛИВНОЙ СТЕНКИ |
C |
м |
0,24 |
0,24 |
11 |
ВЕЛИЧИНА ПОДТОПЛЕНИЯ |
hп |
м |
-0,155 |
0,045 |
12 |
КОЭФ. ПОДТОПЛЕНИЯ |
σn |
- |
1,000000 |
0,707723 |
13 |
КОЭФ. РАСХОДА ВОДОСЛИВА |
m0 |
- |
0,414375 |
0,415950 |
14 |
РАСХОД ВОДЫ |
Q |
м3/с |
0,005919 |
0,005032 |
Вывод: В результате проделанной лабораторной работы были вычислены значения расхода воды в экспериментальной установке. Выяснили, что расход зависит от коэффициента расхода, ширины водослива, геометрического напора водослива и коэффициента подтопления.