Равномерное движение воды в открытых каналах

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Марта 2012 в 21:13, контрольная работа

Краткое описание

Пример решения задачи по разделу "ГГидравлически наивыгоднейшим сечением называется такое поперечное сечение канала, которое при заданной площади живого сечения, коэффициенте шероховатости русла и уклоне дна пропускает максимальный расход. идравлика и гидрология"

Содержимое работы - 1 файл

Гидравлика - Равномерное движение воды в открытых каналах (2).doc

— 80.50 Кб (Скачать файл)


Индивидуальное задание по теме:

“Равномерное движение воды в открытых каналах”

вариант 054212

 

Исходные данные для расчёта:

Расход воды в канале                                                                                     Q = 31,6 м3/с

Уклон дна канала                                                                                                  i0 = 0,000062

Коэффициент откоса канала                                                                      m = 2

Коэффициент шероховатости дна и откосов канала              n = 0,022

 

Определить ширину трапецеидального канала по дну b и глубину наполнения русла h, соответствующие гидравлически наивыгоднейшему сечению.

 

Решение:

Гидравлически наивыгоднейшим сечением называется такое поперечное сечение канала, которое при заданной площади живого сечения, коэффициенте шероховатости русла и уклоне дна пропускает максимальный расход. Гидравлически наивыгоднейшее сечение характеризуется определённым отношением ширины канала по дну к глубине наполнения русла: β = b/h. Для каналов  симметричного трапецеидального поперечного сечения это отношение можно вычислить по формуле:

βгн = = = 0,472

 

Для дальнейшего расчёта строим таблицу:

h, м

b, м

ω, м2

χ, м

R, м

C, √м/c

v, м2/с

Q, м3/с

0,100

0,047

0,025

0,494

0,050

24,967

0,044

0,001

0,500

0,236

0,618

2,472

0,250

34,448

0,136

0,084

0,900

0,425

2,002

4,450

0,450

38,745

0,205

0,410

1,300

0,614

4,178

6,427

0,650

41,702

0,265

1,106

1,700

0,802

7,144

8,405

0,850

44,001

0,319

2,282

2,100

0,991

10,902

10,383

1,050

45,900

0,370

4,037

2,500

1,180

15,450

12,360

1,250

47,529

0,418

6,464

2,900

1,369

20,790

14,338

1,450

48,961

0,464

9,651

3,300

1,558

26,920

16,316

1,650

50,243

0,508

13,680

3,700

1,746

33,842

18,293

1,850

51,405

0,551

18,631

4,100

1,935

41,554

20,271

2,050

52,472

0,592

24,582

4,500

2,124

50,058

22,249

2,250

53,458

0,631

31,606

4,900

2,313

59,353

24,226

2,450

54,376

0,670

39,776

 

Где              h – глубина наполнения русла

b – ширина канала по дну

ω – площадь поперечного сечения

χ – смоченный периметр

R – гидравлический радиус

C – коэффициент Шези

v – скорость потока

Q - расход

Строим график Q = f(h):

С помощью построенного графика определяем глубину наполнения русла, соответствующую заданному расходу:

h = 4,4997 м

определяем  ширину канала по дну:

b = h* βгн  = 2,1239 м


Индивидуальное задание по теме:

“Равномерное движение воды в открытых каналах”

вариант 121482

 

Исходные данные для расчёта:

Расход воды в канале                                                                                     Q = 8,1 м3/с

Уклон дна канала                                                                                                  i0 = 0,000047

Коэффициент откоса канала                                                                      m = 1,75

Коэффициент шероховатости дна и откосов канала              n = 0,02

 

Определить ширину трапецеидального канала по дну b и глубину наполнения русла h, соответствующие гидравлически наивыгоднейшему сечению.

 

Решение:

Гидравлически наивыгоднейшим сечением называется такое поперечное сечение канала, которое при заданной площади живого сечения, коэффициенте шероховатости русла и уклоне дна пропускает максимальный расход. Гидравлически наивыгоднейшее сечение характеризуется определённым отношением ширины канала по дну к глубине наполнения русла: β = b/h. Для каналов  симметричного трапецеидального поперечного сечения это отношение можно вычислить по формуле:

βгн = = = 0,531

 

Для дальнейшего расчёта строим таблицу:

h, м

b, м

ω, м2

χ, м

R, м

C, √м/c

v, м2/с

Q, м3/с

0,100

0,053

0,023

0,456

0,050

27,464

0,042

0,001

0,350

0,186

0,279

1,597

0,175

35,284

0,101

0,028

0,600

0,319

0,821

2,737

0,300

39,300

0,148

0,121

0,850

0,451

1,648

3,878

0,425

42,135

0,188

0,310

1,100

0,584

2,760

5,018

0,550

44,365

0,226

0,623

1,350

0,717

4,157

6,159

0,675

46,220

0,260

1,082

1,600

0,850

5,840

7,300

0,800

47,818

0,293

1,712

1,850

0,983

7,807

8,440

0,925

49,226

0,325

2,534

2,100

1,115

10,060

9,581

1,050

50,490

0,355

3,568

2,350

1,248

12,598

10,721

1,175

51,639

0,384

4,834

2,600

1,381

15,420

11,862

1,300

52,694

0,412

6,351

2,850

1,514

18,528

13,002

1,425

53,670

0,439

8,138

3,100

1,646

21,922

14,143

1,550

54,580

0,466

10,212


 

Где              h – глубина наполнения русла

b – ширина канала по дну

ω – площадь поперечного сечения

χ – смоченный периметр

R – гидравлический радиус

C – коэффициент Шези

v – скорость потока

Q - расход

Строим график Q = f(h):

С помощью построенного графика определяем глубину наполнения русла, соответствующую заданному расходу:

h = 2,8451 м

определяем  ширину канала по дну:

b = h* βгн  = 1,5111 м

 



Информация о работе Равномерное движение воды в открытых каналах