Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Методические указания к решению задачи № 2.1





1. Определение глубины наполнения коллектора h при пропуске расхода Q.

Искомую глубину наполнения h определяют методом подбора по формуле Шези

Здесь ω - площадь живого сечения потока, м2; R - гидравлический радиус, R=ω/χ, м; χ - длина смоченного периметра русла, для русла прямоугольной формы χ=2h+B, м; i - гидравлический уклон (потеря напора на единице длины), для открытых русел гидравлический уклон равен уклону дна канала; С - коэффициент Шези, величину С можно определить по формуле Маннинга

где n - коэффициент шероховатости стенок русла.

Решение задачи ведут в следующем порядке. Задаваясь различными значениями h, вычисляем последовательно величины ω, χ, R, C и Q.

Все вычисления сводим в таблицу (см. табл. 2.1).

Таблица 2.1

h, м ω, м2 χ, м R, м С, м0,5 м3
           

 

По данным таблицы строим кривую связи Q=f(h) (рис. 2.1.2), по которой определяем искомую глубину наполнения коллектора h, соответствующую заданному значению расхода Q (на рис. 2.1.2 решение задачи показано пунктирной линией).

На основании установленной величины h, вычисляем значения ω, χ, R, C и по формуле Шези выполняем проверку

Полученное значение Q должно равняться заданному значению расхода.

2. Определение скорости движения и состояние потока (спокойное или бурное).

2.1. Скорость движения потока при известных значениях расхода Q и площади живого сечения потока ω определяем по формуле

v=Q/ω.

2.2. Состояние потока определяем по одному из двух параметров: по критической глубине hк или по безразмерному числу Фруда Fr.

Критическая глубина для русел прямоугольного поперечного сечения может быть определена по формуле

где a - коэффициент кинетической энергии (можно принять a=1); Q - расход; В - ширина русла; g - ускорение свободного падения.

При глубине потока h>hк поток находится в спокойном состоянии, при h<hк - поток находится в бурном состоянии.

Число Фруда определяют по формуле

где v - средняя скорость течения потока; h – глубина; g - ускорение свободного падения.

Если Fr<1 - поток в спокойном состоянии, если Fr>1 - бурный поток.

Определив состояние потока по одному из этих параметров, следует выполнить проверку по другому параметру.

Решение:

Таблица 2.1

Пример числового расчета по исходным данным задачи № 2.1

h (м) ω (м2) χ (м) R (м) R1/6 C (м0,5/с) Q=cω(Ri)1/23/с)
0,1 0,05 0,7 0,071 0,643 42,87 0,031
0,2 0,1 0,9 0,111 0,693 46,87 0,084
0,3 0,15 1,1 0,136 0,717 47,80 0,14
0,4 0,2 1,3 0,154 0,732 48,80 0,21
0,5 0,25 1,5 0,167 0,742 49,47 0,28
0,6 0,3 1,7 0,176 0,748 49,87 0,34
0,7 0,35 1,9 0,184 0,754 50,27 0,41
0,8 0,4 2,1 0,19 0,758 50,54 0,48
0,9 0,45 2,3 0,196 0,762 50,80 0,55
1,0 0,5 2,5 0,2 0,764 50,94 0,62

 

По данным таблицы строим кривую связи Q=f(h) (рис. 2.1.2), по которой определяем искомую глубину наполнения коллектора h, соответствующую заданному значению расхода Q.

Из графика имеем: для Q=0,5м3/с, h=0,83м.

H (м)
0,2
0,8
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,9
1,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Q (м3/с)

Рис. 2.1.2. Кривая связи Q=f(h)

 

Выполняем проверку.

Определяем расход воды соответствующие найденному значению h:

ω=0,83×0,5=0,415м2;

χ=1,66+0,5=2,16 м;

R=ω/χ=0,415/2,16=0,192 м;

Полученное значение Q равно заданному.

Определяем скорость движения v


Определяем состояние потока (спокойное или бурное)

Число Фруда

Состояние потока - спокойное.

Проводим проверку по второму показателю

hк=0,467<h=0,83, состояние потока - спокойное.

Ответ:

h=0,83 м; v=1,2 м/с; состояние потока - спокойное

Задача № 2.2

Расчет самотечного канализационного трубопровода

Задание

Самотечный канализационный трубопровод (коэффициент шероховатости стенок n=0,013) диаметром d (рис. 2.2.1) должен пропускать расчетный расход Q при скорости движения сточной жидкости, не менее самоочищающей vmin.

Требуется определить:

1. Возможный минимальный уклон трубопровода imin, обеспечивающий допустимую минимальную скорость движения сточной жидкости vmin.

2. Степень наполнения h/d трубопровода.

3. Допустимую максимальную пропускную способность данного трубопровода Qmax.

4. Скорость движения сточной жидкости v при максимально допустимом расходе Qmax.

Исходные данные:

d=300 мм=0,3 м; Q=36,8 л/с; n=0,013.

 

Рис. 2.2.1

 







ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2022 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.