Вопрос классификация видов движения жидкости в свободном русле

Движение жидкости в открытых свободных руслах можно рассматривать по двум схемам (моделям):

-по схеме равномерного движения;

-по схеме неравномерного плавно изменяющегося движения. Для рассмотрения схемы равномерного движения жидкости в открытом русле необходимо, чтобы одновременно выполнялись следующие три условия:

-русло должно быть призматическим;

-по длине русла шероховатость дна и откосов должна сохраняться неизменной;

-уклон дна русла должен быть положительным.

Удовлетворять всем указанным условиям могут только русла искусственного происхождения.

При равномерном движении имеем: ; ; .

Те участки русла, где движение равномерное, должны располагаться на достаточном удалении от участков, вызывающих местные деформации потока (поворотов, резких сужений и расширений).

Неравномерное плавно изменяющееся движение жидкости в открытых руслах рассматривают если:

русло естественного происхождения;

русло непризматическое с любым уклоном дна;

русло призматическое с горизонтальным дном;

русло призматическое с обратным уклоном дна;

русло призматическое с прямым уклоном, но по длине русла располагаются местные препятствия.

 

 

40 вопрос ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЖИВОГО СЕЧЕНИЯ ПОТОКА

При проектировании каналов им придают следующую поперечную форму:

трапецеидальную симметричную или несимметричную;

треугольную;

прямоугольную;

параболическую.

Форму сечения канала принимают в зависимости от:

его назначения;

его размеров;

способа производства земляных работ;

вида крепления русла.

формулы, служащие для расчета величин, определяющих живое сечение безнапорного потока.

Симметричное трапецеидальное поперечное сечение

В соответствии с ниже представленным рисунком имеем следующие обозначения:

b – ширина канала по дну; h – глубина наполнения канала; B – ширина потока по свободной поверхности; m – коэффициент откоса.

.

Угол задают не по соображениям гидравлического расчета, а учитывая устойчивость грунта откосов.

;

;

.

Несимметричное трапецеидальное поперечное сечение

;

;

.

Треугольное поперечное сечение

b = 0; B = 2 m h; ; .

Прямоугольное поперечное сечение: B = b; m = ctg 90⁰ = 0; ; .

Параболическое поперечное сечение

 

Уравнение параболы, образующей смоченный периметр, имеет вид: , где р – параметр параболы.

Для параболического русла ширина потока по свободной поверхности при заданной глубине может быть найдена из уравнения: ;

формулы, с помощью которых можно рассчитать смоченный периметр параболического сечения:

- при ;

- при ;

- при ;

- при .