Курсовая работа: Гидравлический прыжок

w;

б). средняя скорость течения воды в канале ищется по формуле ( 1.12.) :

;

в). удельная энергия сечения ищется по формуле ( 2.3 ) :

.

По данным таблицы 2.2 строится график ( смотри рис.2.2 ) .

1.3. Построение кривой свободной поверхности на подводящем участке канала .

Кривая свободной поверхности на подводящем участке канала строится методом Чарномского на основании вычислений , выполненных в таблице 2.3 , при этом будут рассматриваться глубины :

а). диапазона , где - глубина воды в канале перед регулирующим сооружением () ; - глубина в начале рассматриваемого участка канала () .

б). с шагом D .

Таблица 1.3.

№п/п	h,м	w,м2	v,м/с	Э,м	DЭ,м	,м	,м2	,м/с	,м	,м	,м½/с		D,м	,м
1.	7,02	225,74	0,42	7,03
0,14	6,95	222,12	0,43	53,82	4,13	57,57	1,3.10-5	5658,3	5658,32
2.	6,88	218,54	0,43	6,89
0,14	6,81	214,98	0,44	52,99	4,06	57,40	1,5.10-5	5954,1	11612,47
3.	6,74	211,45	0,45	6,75
0,14	6,67	207,94	0,46	52,16	3,99	57,24	1,6.10-5	6322,3	17934,79
4.	6,6	204,47	0,46	6,61
0,14	6,53	201,02	0,47	51,33	3,92	57,07	1,8.10-5	6791,0	24725,80
5.	6,46	197,60	0,48	6,47
0,14	6,39	194,20	0,49	50,49	3,85	56,90	1,9.10-5	7405,1	32130,89
6.	6,32	190,84	0,50	6,33
0,14	6,25	187,50	0,51	49,66	3,78	56,72	2,1.10-5	8240,5	40371,40
7.	6,18	184,19	0,52	6,19
0,14	6,11	180,90	0,53	48,83	3,70	56,54	2,3.10-5	9437,0	49808,39
8.	6,04	177,65	0,53	6,06
0,14	5,97	174,42	0,54	48,00	3,63	56,36	2,6.10-5	11282,6	61090,98
9.	5,9	171,22	0,55	5,92
0,14	5,83	168,04	0,57	47,17	3,56	56,18	2,8.10-5	14481,9	75572,84
10.	5,76	164,90	0,58	5,78
0,14	5,69	161,78	0,59	46,33	3,49	55,99	3,2.10-5	21334,1	96906,99
11.	5,62	158,69	0,60	5,64

Расчеты ведутся аналогично расчетам в таблице 1.2 .,,,, отвечают ( средняя глубина между двумя соседними участками ) . Средний уклон трения ищется по формуле :

, ( 2.4 )

Расстояние между сечениями ищется по формуле :

, ( 2.5 )

где i - уклон дна на подводящем участке канала , найденный в п.1.5 () .

По данным таблицы 1.3 строится кривая свободной поверхности типа а1 на подводящем участке канала.

Построение кривой свободной поверхности на отводящем участке канала .

На отводящем участке канала имеют место две разные кривые свободной поверхности в зависимости от глубины наполнения . Весь спектр глубин разбивается на два ниже рассмотренных участка .

Первая кривая свободной поверхности на отводящем участке канала строится методом Чарномского на основании вычислений , выполненных в таблице 1.4 , при этом будут рассматриваться глубины :

а). диапазона , где - открытие затвора (); - критическая глубина , найденная в п. 2.1 () .

б). с шагом D .

Таблица 1.4.

№п/п	h,м	w,м2	v,м/с	Э,м	DЭ,м	,м	,м2	,м/с	,м	,м	,м½/с		D,м	,м
1	0,66	9,47	10,03	6,30
1,45	0,71	10,29	9,24	21,10	0,49	40,32	0,1076	13,46	13,46
2	0,76	11,12	8,55	4,85
0,91	0,81	11,96	7,94	17,94	0,67	42,49	0,0524	17,50	30,97
3	0,86	12,82	7,41	3,93
0,60	0,91	13,69	6,94	16,05	0,85	44,27	0,0288	20,86	51,82
4	0,96	14,58	6,52	3,34
0,40	1,01	15,48	6,14	14,86	1,04	45,76	0,0173	23,22	75,05
5	1,06	16,40	5,79	2,94
0,27	1,11	17,32	5,48	14,08	1,23	47,05	0,0110	24,39	99,43
6	1,16	18,27	5,20	2,67
0,18	1,21	19,22	4,94	13,54	1,42	48,19	0,0074	24,15	123,59
7	1,26	20,20	4,70	2,50
0,11	1,31	21,18	4,49	13,16	1,61	49,20	0,0052	22,28	145,87
8	1,36	22,18	4,28	2,39
0,07	1,41	23,19	4,10	12,89	1,80	50,13	0,0037	18,47	164,34
9	1,46	24,22	3,92	2,32
0,03	1,51	25,26	3,76	12,69	1,99	50,98	0,0027	12,30	176,63
10	1,56	26,31	3,61	2,29
0,01	1,61	27,38	3,47	12,54	2,18	51,78	0,0021	3,24	179,87
11	1,66	28,47	3,34	2,28

Расчеты ведутся аналогично расчетам в таблице 1.3 . В формуле ( 2.5 ) используется уклон отводящего участка канала () .

По данным таблицы 2.4 строится кривая свободной поверхности типа с1 на отводящем участке канала ( смотри рис.2.4 ) .

Вторая кривая свободной поверхности на отводящем участке канала строится методом Чарномского на основании вычислений , выполненных в таблице 2.5 , при этом будут рассматриваться глубины диапазона , где ; ( из п.1.3 ) .

Длина отводящего участка канала берется из задания .

Таблица 1.5.

№п/п	h,м	w,м2	v,м/с	Э,м	DЭ,м	,м	,м2	,м/с	,м	,м	,м½/с		D,м	,м
1	1,64	28,03	3,39	2,28
0,004	1,67	28,68	3,31	22,43	1,28	47,36	0,0038	1,03	1,03
2	1,7	29,34	3,24	2,29
0,020	1,75	30,45	3,12	22,91	1,33	47,66	0,0032	6,51	7,54
3	1,8	31,57	3,01	2,31
0,034	1,85	32,71	2,90	23,50	1,39	48,03	0,0026	13,66	21,20
4	1,9	33,86	2,81	2,34
0,045	1,95	35,02	2,71	24,09	1,45	48,38	0,0022	22,26	43,46
5	2	36,20	2,62	2,39
0,054	2,05	37,39	2,54	24,69	1,51	48,71	0,0018	32,54	76,00
6	2,1	38,60	2,46	2,44
0,061	2,15	39,82	2,39	25,28	1,57	49,03	0,0015	44,81	120,81
7	2,2	41,05	2,31	2,50
0,066	2,25	42,30	2,25	25,88	1,63	49,33	0,0013	59,43	180,24
8	2,3	43,56	2,18	2,57
0,071	2,35	44,84	2,12	26,47	1,69	49,63	0,0011	76,87	257,11
9	2,4	46,13	2,06	2,64
0,075	2,45	47,43	2,00	27,07	1,75	49,91	0,0009	97,71	354,81
10	2,5	48,75	1,95	2,71
0,078	2,55	50,08	1,90	27,66	1,81	50,18	0,0008	122,69	477,50
11	2,6	51,43	1,85	2,79
0,081	2,65	52,79	1,80	28,26	1,87	50,44	0,0007	152,82	630,33
12	2,7	54,16	1,75	2,87
0,084	2,75	55,55	1,71	28,85	1,93	50,70	0,0006	189,43	819,75
13	2,8	56,95	1,67	2,96
0,086	2,85	58,37	1,63	29,45	1,98	50,95	0,0005	234,35	1054,10
14	2,9	59,80	1,59	3,04
0,052	2,93	60,66	1,57	29,92	2,03	51,14	0,0005	166,81	1220,91
15	2,96	61,53	1,54	3,09

Расчеты ведутся аналогично расчетам в таблице 2.3 . В формуле ( 2.5 ) используется уклон отводящего участка канала () .

По данным таблицы 1.5 строится кривая свободной поверхности типа b1 на отводящем участке канала.

2. Определение параметров гидравлического прыжка .

2.1. Построение графика прыжковой функции.

Прыжковая функция имеет следующий вид :