Эксперементальное исследование гидравлического прыжка

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ - УПИ»

ГИДРАВЛИКА ОТКРЫТЫХ РУСЕЛ

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ № (21,22,23,24)

Екатеринбург 2008г.

Лабораторная работа № 21

Эксперементальное исследование гидравлического прыжка

Основные понятия и определения

            Движение потока жидкости в открытом русле возможно в трех состояниях: спокойном, бурном и критическом.

            Поток находится в бурном состоянии, если глубина его меньше критической hк, и в спокойном, если h>hк.

            Для русел прямоугольного сечения критическая глубина равна

. /I/

Состояние потока можно также определить с помощью параметра

кинетичности /числа Фруда/:

./2/

При спокойном состоянии <1, при критическом =1, а при бурном >1.

            Переход из бурного состояния в спокойное через критические происходит в форме гидравлического прыжка, при котором на коротком участке потока происходит резкое возрастание глубин от h1<hк до h2>hк. Гидравлический прыжок может образоваться при истечении жидкости из-под щита, при движении потока через  водосливы, при резком изменении уклона дна канала и вообще при сопряжении струи в нижнем бьефе различных гидротехнических сооружений. В данной работе рассматривается прыжок, образующийся при истечении из-под щита. Существуют следующие виды гидравлического прыжка: совершенный подпертый, подтопленный, поверхностный: прыжок-волна. Совершенный прыжок наблюдается при  Для совершенного прыжка параметр кинетичности, вычисляемый для сечения перед прыжком, а для сечения за прыжком