Расчет каналов замкнутого поперечного сечения. Неравномерное движение в открытых руслах

ГНС не обязательно наивыгоднейшее экономически.

Рациональное сечение – близкие к ГНС, рациональным считается сечение, если

Расчет каналов замкнутого поперечного сечения.

Особенность – площадь и смоченный периметр.

Степень наполнения – отношение глубины потока к высоте сечения -

Модуль расхода (расходная характеристика)  - расход при единичном гидравлическом уклоне. Эта величина зависит от формы живого сечения и степени наполнения.

Для частично заполненного сечения

Для полностью заполненного сечения

Геометрически подобные сечения при одинаковой широховатости.

, тогда  и

 

Наибольший расход и наибольшая скорость при … меньше единицы

Причина – приращение смоченного периметра существеннее, чем приращение площади сказывается на гидравлическом радиусе.

Аналогичные графики составлены для всех практически важных сечений.

При гидравлическом расчете скорости следует сравнивать с допускаемыми по заиливанию и размыву.

4.3 Неравномерное движение в открытых руслах

4.3.1 Основные понятия и определения

Неравномерное – движение с ускорением. Рассматриваем движение медленно изменяющееся (плавно), турбулентный режим, область квадратичного сопротивления.

• определение глубин при расчете быстротока
• расчет о достаточности мостового габарита, если ниже моста строится плотина

Термины:

v  Нормальная глубина  - глубина равномерного движения – определяется из уравнения равномерного движения , зависит от уклона  ()

v  Удельная энергия сечения (Э) – энергия единицы веса жидкости относительно горизонтальной плоскости, проходящей через нижнюю точку сечения. Э Бахметев – 1912 год. Удельная энергия сечения меняется следующим образом:

 Э

 Э

Следовательно, функция имеет min.

Удельная энергия Э всегда больше, чем .

 - глубина, соответствующая минимуму удельной энергии сечения.

Состояние потоков.

·  Спокойное ПЭ>КЭ

·  Критическое ПЭ=КЭ

·  Бурное ПЭ<КЭ

При одном и том же количестве энергии поток может в бурном или спокойном состоянии.