РГЗ 2 (Лейман А.В., ГЭ18-02Б)
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
институт
ГГЭЭС
кафедра
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2
по Гидромеханике
наименование дисциплины
Гидравлический расчет трапецеидального канала при неравномерном движении
тема работы
Вариант-2.5
Преподаватель __________ А.А. Андрияс
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент ГЭ18-02Б ____ _____ ___________ А.В. Лейман
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
рп. Черёмушки 2020
Требуется:
Определить тип кривой свободной поверхности на участке канала от ПК0 до ПКn при пропуске нормального расхода Q.
Построить продольный профиль трапецеидального канала с участком неравномерного движения.
Таблица 1-Исходные данные
h0, м |
2,5 |
b, м |
5 |
m |
2,25 |
n |
0,035 |
i |
0,0001 |
h1 ПК0, м |
|
ПКn, м |
55 |
Q, |
25 |
3,5
Способ расчета кривой свободной поверхности – В.И. Чарномский.
Расчет:
Для того чтобы определить тип кривой свободной поверхности потока в русле, необходимо знать уклон русла i, критический уклон русла iКР и следующие глубины: глубину равномерного движения – h0, критическую глубину потока – hKP и глубину потока на пикете (ПК0) – h1. Далее из соотношения глубин выбирается тип кривой свободной поверхности потока.
Коэффициент
Кориолиса
Пользуюсь справочной
таблицей находим значение особой функции
И. Агроскина
.
Для трапецеидального сечения:
Критический уклон:
Следовательно:
Из указанный выше неравенств определяем тип кривой свободной поверхности. Тип кривой свободной поверхности принадлежит первому случаю зоне а-кривая подпора.
Для расчета используем метод В.И. Чарномский.
Расстояние между сечениями с глубинами h1 и h2 для случая i > 0 определяется по формуле:
Длина кривой свободной поверхности между сечениями с глубинами hНАЧ и hКОН будет равна сумме расстояний между всеми принятыми сечениями:
Рассчитываем кривую свободной поверхности по методу В.И. Чарномского, пользуясь таблицей 2.
Таблица 2 – Расчет кривой свободной поверхности по методу В.И. Чарномский
|
3,5 |
3,45 |
3,4 |
3,35 |
3,3 |
3,25 |
3,2 |
3,15 |
3,1 |
3,05 |
3 |
ωi |
45,06 |
44,03 |
43,01 |
42,00 |
41,00 |
40,02 |
39,04 |
38,08 |
37,12 |
36,18 |
35,25 |
χi |
22,24 |
21,99 |
21,74 |
21,50 |
21,25 |
21,00 |
20,76 |
20,51 |
20,27 |
20,02 |
19,77 |
R |
2,03 |
2,00 |
1,98 |
1,95 |
1,93 |
1,91 |
1,88 |
1,86 |
1,83 |
1,81 |
1,78 |
Wi |
48,36 |
47,93 |
47,53 |
47,12 |
46,69 |
46,29 |
45,86 |
45,41 |
44,98 |
44,53 |
44,09 |
ω2i |
2030,63 |
1938,70 |
1849,86 |
1764,05 |
1681,21 |
1601,25 |
1524,12 |
1449,75 |
1378,08 |
1309,04 |
1242,56 |
LQ2/2gω2i |
0,017 |
0,018 |
0,019 |
0,020 |
0,021 |
0,022 |
0,023 |
0,024 |
0,025 |
0,027 |
0,028 |
Эi |
3,52 |
3,47 |
3,42 |
3,37 |
3,32 |
3,27 |
3,22 |
3,17 |
3,13 |
3,08 |
3,03 |
ωiWi |
2179,04 |
2110,52 |
2044,09 |
1978,99 |
1914,53 |
1852,12 |
1790,30 |
1728,94 |
1669,62 |
1610,98 |
1554,31 |
Q/ωiWi |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
ifi |
0,00013 |
0,00014 |
0,00015 |
0,00016 |
0,00017 |
0,00018 |
0,00019 |
0,00021 |
0,00022 |
0,00024 |
0,00026 |
li |
1367,23 |
1093,07 |
899,12 |
753,59 |
641,20 |
551,84 |
478,43 |
417,87 |
367,19 |
324,29 |
287,56 |
Продолжение таблицы 2
|
2,95 |
2,9 |
2,85 |
2,8 |
2,75 |
2,7 |
2,65 |
2,6 |
2,55 |
2,5 |
ωi |
34,33 |
33,42 |
32,53 |
31,64 |
30,77 |
29,90 |
29,05 |
28,21 |
27,38 |
26,56 |
χi |
19,53 |
19,28 |
19,03 |
18,79 |
18,54 |
18,30 |
18,05 |
17,80 |
17,56 |
17,31 |
R |
1,76 |
1,73 |
1,71 |
1,68 |
1,66 |
1,63 |
1,61 |
1,58 |
1,56 |
1,53 |
Wi |
43,64 |
43,19 |
42,76 |
42,30 |
41,82 |
41,35 |
40,87 |
40,42 |
39,94 |
39,45 |
ω2i |
1178,59 |
1117,06 |
1057,92 |
1001,09 |
946,52 |
894,16 |
843,94 |
795,80 |
749,70 |
705,57 |
LQ2/2gω2i |
0,030 |
0,031 |
0,033 |
0,035 |
0,037 |
0,039 |
0,042 |
0,044 |
0,047 |
0,050 |
Эi |
2,98 |
2,93 |
2,88 |
2,84 |
2,79 |
2,74 |
2,69 |
2,64 |
2,60 |
2,55 |
ωiWi |
1498,33 |
1443,65 |
1390,86 |
1338,25 |
1286,65 |
1236,35 |
1187,33 |
1140,11 |
1093,58 |
1047,78 |
Q/ωiWi |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
ifi |
0,00028 |
0,00030 |
0,00032 |
0,00035 |
0,00038 |
0,00041 |
0,00044 |
0,00048 |
0,00052 |
0,00057 |
li |
255,68 |
228,12 |
203,86 |
182,25 |
163,12 |
146,16 |
131,15 |
117,72 |
105,56 |
|
После расчета кривой свободной поверхности (подпора), вычисления их длины между каждой парой соседних глубин, на продольном профиле канала наносятся глубины h1, h2 ... hn, принятые в таблице 2. Глубины h1, h2 ... hn задаются через шаг Δh (величину шага приняли 0,05). Для кривой подпора глубины вверх по течению уменьшаются на шаг Δh.
По данным таблицы 2 построим кривую свободной поверхности (Приложение А).
Вывод:
В ходе работы был определен тип кривой
свободной поверхности на начало канала
(кривая подпора
).
В расчетах использовался метод В.И.
Чарномский.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Кривая свободной поверхности
