Министерство образования и науки Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
Кафедра «Водохозяйственное и гидротехническое строительство»
Дисциплина «Гидравлика гидротехнических сооружений»
Лабораторная работа №1
«Влияние затопления гидравлического прыжка на изменение осреднённой гидродинамической нагрузки»
Студент Беллендир Н.Э._____
Группа__43101/1________________
Руководитель Лавров Н.П.______
Санкт-Петербург 2014
Оглавление
Цель работы.. 3
1. Экспериментальная установка. 4
2. Результаты измерений. 4
3. Обработка результатов измерений. 6
Вывод. 10
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 11
Выполнение лабораторной работы позволяет наблюдать изменение профиля свободной поверхности потока и осреднённого гидродинамического давления по длине гидравлического прыжка в зависимости от степени его затопления.
Целью данной работы является изучение на модели водосливной плотины осреднённых гидродинамических нагрузок, действующих на элементы крепления нижнего бьефа. Наблюдение и построение профиля потока, эпюр гидродинамического давления по длине гидравлического прыжка в зависимости от степени затопления. Определение в ходе выполнения работы экспериментальных величин дефицита давления, по которым необходимо найти зависимость толщины водобойной плиты dв от степени затопления гидравлического прыжка nз.
При выполнении работы следует обратить внимание на положение линии осреднённого гидродинамического давления по отношению к свободной поверхности потока в пределах гидравлического прыжка.
Экспериментальная установка (рис. 2), состоит из горизонтального остеклённого лотка (1) прямоугольного поперечного сечения, в котором установлена модель водосливной плотины (2). По системе трубопроводов вода из напорного бака поступает в головное устройство (3), оборудованное регулирующей задвижкой (4) и мерным водосливом. Для поддержания в нижнем бьефе нужного уровня воды, установлен отпускной регулирующий затвор (6).
Измерение глубины потока в пределах гидравлического прыжка осуществляется по масштабной схеме (7), нанесённой на боковой стеклянной стенке лотка. Глубина потока с жатом сечении на послепрыжковом участке определяется с помощью иглы измерительного тастера (8), установленного на передвижной тележке (9).
Измерение осреднённого гидродинамического давления, действующего на элементы крепления нижнего бьефа осуществляется пьезометрами, устья которых (10) выведены по оси горизонтального дна лотка в пределах гидравлического прыжка и на послепрыжковом участке. стеклянные пьезометрические трубки размещены на специальном щите (11), где также находится пьезометр, подключённый к верхнему бьефу водосливной плотины.
Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки
Результаты измерений заносим в таблицы №1 и №2
В качестве первичной обработки результатов измерений произведём перерасчёт экспериментальных данных к натурным условиям.
(hi)н = αl*(hi)м (Pi)н = αl*(Pi)м (Li)н = αl*(Li)м
Где αl – масштабный коэффициент равный 92.
Таблица 1. Результаты измерений глубины потока hi по длине нижнего бьефа с перерасчётом экспериментальных данных к натурным условиям.
|
Порядковый номер измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
hнб |
||
|
Расстояние от сжатого сечения. |
Lм,см |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
55 |
65 |
75 |
85 |
95 |
||
|
Lн,м |
4,6 |
9,2 |
13,8 |
18,4 |
23 |
27,6 |
32,2 |
36,8 |
41,1 |
50,6 |
59,8 |
69 |
78,2 |
87,4 |
|||
|
nз=1,0 |
hiм, см |
4,8 |
6,7 |
7,9 |
8,6 |
8,9 |
9,2 |
9,4 |
9,7 |
9,7 |
9,9 |
9,9 |
9,8 |
9,6 |
9,6 |
10,0 |
|
|
hiн, м |
4,4 |
6,2 |
7,3 |
7,9 |
8,2 |
8,5 |
8,6 |
8,9 |
8,9 |
9,1 |
9,1 |
9,0 |
8,8 |
8,8 |
9,2 |
||
|
nз=1,2 |
hiм, см |
8,5 |
8,7 |
9,0 |
10,1 |
10,5 |
11,0 |
11,5 |
12,0 |
12,3 |
12 |
12 |
12 |
12,1 |
12,0 |
12,0 |
|
|
hiн, м |
7,8 |
8,0 |
8,3 |
9,3 |
9,7 |
10,1 |
10,6 |
11,0 |
11,3 |
11,0 |
11,0 |
11,0 |
11,1 |
11,0 |
11,0 |
||
|
nз=1,4 |
hiм, см |
11,5 |
11,5 |
11,7 |
12,3 |
12,5 |
12,7 |
13,0 |
13,5 |
13,7 |
13,8 |
13,9 |
13,9 |
14,0 |
14,0 |
14,0 |
|
|
hiн, м |
10,6 |
10,6 |
10,8 |
11,3 |
11,5 |
11,7 |
12,0 |
12,4 |
12,6 |
12,7 |
12,8 |
12,8 |
12,9 |
12,9 |
12,9 |
||
|
nз=1,6 |
hiм, см |
13,9 |
14,0 |
14,2 |
14,4 |
14,5 |
14,6 |
15,0 |
15,1 |
15,4 |
15,7 |
15,9 |
16,0 |
16,0 |
16,0 |
16,0 |
|
|
hiн, м |
12,8 |
12,9 |
13,1 |
13,2 |
13,3 |
13,4 |
13,8 |
13,9 |
14,2 |
14,4 |
14,6 |
14,7 |
14,7 |
14,7 |
14,7 |
||
Таблица 2. Результаты измерений осреднённого давления Pi по длине нижнего бьефа с перерасчётом экспериментальных данных к натурным условиям.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.