Равномерное и плавноизменяющееся движения жидкости в открытых руслах. Основные понятия и терминология

Равномерное и плавноизменяющееся движения жидкости в открытых руслах. Основные понятия и терминология

Равномерное и плавноизменяющееся движения жидкости в открытых руслах. Основные понятия и терминология. В отличие от давления, движения, изученные ранее, поперечное сечение потока (если нет вихревой области) совпадает с поперечным сечением канала, но в случае движения жидкости в открытом канале(рис. 9.1), только часть периферии поперечного сечения потока ограничена твердой границы(АСВ) Жидкость и газ на нем. Эта отличительная черта дает 2 важных следствия. 1.Площадь поперечного сечения потока без давления, даже в цилиндрическом канале, является переменной величиной, которая зависит от характеристик потока и может изменяться вдоль flow. In в частности, если заданы размеры и форма поперечного сечения канала, то размеры безнапорного потока в этом канале и определение изменений вдоль поперечного сечения потока могут быть предметом расчета.

Глубина, соответствующая минимуму удельной энергии поперечного сечения, называется критической. Людмила Фирмаль

• Обычно давление на свободной поверхности является постоянным по всему потоку и может быть принято равным атмосферному давлению, и с помощью уравнения Бернулли давление может быть исключено из расчетной зависимости. Давайте представим некоторые понятия, которые играют важную роль в изучении движения жидкости без давления. Начертите опорную поверхность 0-0 от самой нижней точки поперечного сечения (см. рис.9.1).Расстояние от свободной поверхности до опорной поверхности называется глубиной B. Ширина струи на уровне свободной поверхности B и площадь живой части потока с определенного сечения канала является функцией глубины и поперечного сечения ординаты^. co = co(11, 0 и B = B(b, I).

Учитывая приращение АВМ к глубине b с фиксированным поперечным сечением, площадь живого поперечного сечения получит приращение Дш (заштриховано на рисунке 9.1).Это точно до небольшого более высокого порядка. Для каналов с прямоугольным поперечным сечением по ширине дна В используют понятие удельного (на единицу ширины канала) расхода. Расход коэффициента связан с зависимостью средней скорости V ч = т Если вы переходите к пределу B * Lb или Lk> 0、 Удельная энергия поперечного сечения представляет собой частичное значение полного (гидродинамического) давления при фиксированной площади поперечного сечения потока. Он рассчитывается в предположении, что опорная плоскость проходит через самую нижнюю точку с этого поперечного сечения(см. рис.9.1)

• Сумма первых 2 членов (7 + p / y) численно равна в каждом сечении, так как напор вычисляется в плавно меняющемся сечении, а p рассматривается как превышение давления (давления выше атмосферного), т. е. превышение поверхностной свободы (p = 0), то есть глубины течения (k).3 = Е(K.?Чтобы показать отношение энергии поперечного сечения через а), его выражают в виде: Зафиксируйте ординату сечения C и найдите характеристику зависимости E-E(k) от фиксированного значения потока 0.Очевидно, что с учетом размеров и формы поперечного сечения проточного тракта, поперечное сечение потока ω в этом сечении зависит от глубины. Эта зависимость может иметь простую форму, например, для прямоугольного канала(рис. 9.2, а） Где b-ширина канала вдоль дна.

Случай трапециевидного канала (рис. Где W-коэффициент бокового склона, ш =С1§ 0;в более сложных случаях (рис. 9.3, в), в зоне Co является монотонно возрастающей функцией глубины. Если средняя скорость V выражается в терминах потока, то она выражается в виде (9.4 для b ^ 0 вы можете легко увидеть, что значение E (b) равно ->»>. значение (B) также увеличивается бесконечно, но в этом случае 2 й член справа от (9.5) стремится к нулю, поэтому если глубина велика(B) B, то линия γ (B) = B становится асимптотой функции e (1D).На рисунке 9.3 показана зависимость канала E = E (b). Как видно из приведенных соображений, функция= =((b) должна иметь минимум 1 при b> 0,а для каналов простой формы (прямоугольников, трапеций, парабол) минимум определенной энергии поперечного сечения уникален (если более сложный, то он не рассматривается).

Здесь, во второй половине исследования движения без давления, если аргументом функции является глубина, то значение аргумента откладывается вдоль вертикальной оси, а значение функции откладывается вдоль горизонтальной. Людмила Фирмаль

• Потоки с более глубокими глубинами воды, чем критические, называются спокойными и характеризуются низкими расходами, в то время как потоки с более глубокими глубинами воды b называются штормами. в случае b = bk находим формулу для определения критической глубины при условии, что производная от E (b) равна нулю. Подставляя (9.1) в(9.6), получаем уравнение для вычисления критической глубины. В простейшем случае прямоугольного русла, где w = b и B = b равно〜sb, формула (97) принимает более простой вид. Где^ (3 / b-удельный расход (на единицу ширины канала). Вышеизложенное является основанием для введения числа флюидов в качестве критерия состояния потока без давления. Как играть.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Истечение через отверстия и насадки «под уровень».
2. Примеры использования нецилиндрических насадков.
3. Трапецеидальные каналы.
4. Ограничение скорости воды в каналах.