Ćwiczenie 3
Koryto otwarte, przelew,
niecka wypadowe.
1.Zaprojektować przekrój koryta, jeżeli:
Dla podanych danych obliczeniowych zaprojektuj przekrój koryta otwartego:
Q = 30 m3/s
h = 1,3 m
I = 2,7‰ n = 0,035
1:m = 1:2
Założenie.
Zakładam, że projektowane koryto jest symetryczne.
Obliczam pole powierzchni przekroju przepływowego :
F= (b+c)*h
c = m*h = 2*1,3 = 2,6 m
F = (b +2,6)*1,3
Rozwiązaniem tego układu równań jest zależność b od Q.
Obliczam obwód zwilżony U:
X2 = c2 + h2 X = √(h2 + c2) = √(1,32 + 2,62) ≈ 2,91m
U = b +2*2,91 = 5,82 +b
Rozwiązaniem tego układu równań jest zależność b od Q.
Obliczam promień hydrauliczny :
Rh = F/U [m] Obliczam przepływ :
Q = (F/n)*(Rh2/3)*(I1/2) [m3/s]
Przygotowanie wykresu:
Ze względu na równania w punktach 2 i 3 muszę przyjąć założenia dla :
b
F
U
Rh
Q
0
3,38
5,82
0,580756
3,494221
1
4,68
6,82
0,686217
5,406834
2
5,98
7,82
0,764706
7,425442
3
7,28
8,82
0,825397
9,51136
4
8,58
9,82
0,873727
11,6428
5
9,88
10,82
0,913124
13,8065
6
11,18
11,82
0,945854
15,99391
7
12,48
12,82
0,973479
18,19927
8
13,78
13,82
0,997106
20,41854
9
15,08
14,82
1,017544
22,64882
10
16,38
15,82
1,035398
24,88796
11
17,68
16,82
(…)
…, gdy jest to przelew o kształtach praktycznych.
P = 0,3 m Δh = 0,35m
Q = 30 m3/s
Wyznaczam głębokość wody dolnej hd dla przelewu Q z krzywej konsumcyjnej:
hd = 1,3 m
Obliczam napełnienie na górnym stanowisku:
hg = hd + Δh = 1,3 +0,35 = 1,65 m
Obliczam grubość warstwy wody H przelewającej się przez przelew:
H = hg - p = 1,65 - 0,3 = 1,35 m
Obliczanie przekroi poprzecznych przepływu w korycie:
Na górnym stanowisku:
Fg = (b +B)*hg / 2 = (12,27 +17,47)*1,65 / 2 = 24,53 m2 Na dolnym stanowisku:
Fd = (b +B)*h d / 2 = (12,27 +17,47)* 1,3 / 2 = 19,33 m2 Obliczanie prędkości przepływu:
Na górnym stanowisku:
Vg = V0 = Q / Fg = 30/24,53 = 1,23 m/s
Na dolnym stanowisku:
Vd = Q / Fd = 30/19,33 = 1,55 m/s
Obliczam wysokość H0:
H0 = H + (α*Vg2) / 2g = 1,35 + (1,1*1,23^2)/19,62 = 1,435m Obliczam przewyższenie wody dolnej…
… = 0,3334
9. Obliczanie głębokości sprzężonej:
h1 = τ1 * E0 h1 =0,040 *1,7978 = 0,072 m
h2 = τ2 * E0 h2 =0,3334 *1,7978 = 0,599 m
10. Obliczanie przewyższenia linii energii na wyjściu z niecki przy hg:
Δz0 = (α * q2) / (2g * φs2 * hd2)
Δz0 =(1,1 * 3,732) / (19,62 * 0,852 * 1,32)
Δz0 = 15,3 / 23,95 = 0,64 m
Obliczanie wysokości prędkości w przekroju drugiej wysokości sprzężonej:
k2 = (α * V22) / 2g
k2 = (α…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)