3.1 Построение графика прыжковой функции
Найдем значения прыжковой функции для различных значений глубины наполнения канала. Вычисления сведём в таблицу, по результатам которой построим график зависимости прыжковой функции от глубины наполнения (рис. 6).
№, п/п | |||||||
м | м | м | м2 | м3 | м3 | м3 | |
1 | 0,40 | 12,16 | 0,195 | 4,51 | 41,25 | 0,88 | 42,13 |
2 | 0,60 | 13,04 | 0,289 | 7,03 | 26,46 | 2,03 | 28,49 |
3 | 0,80 | 13,92 | 0,381 | 9,73 | 19,12 | 3,71 | 22,83 |
4 | 0,90 | 14,36 | 0,426 | 11,14 | 16,70 | 4,75 | 21,45 |
5 | 1,105 | 15,26 | 0,518 | 14,18 | 13,12 | 7,34 | 20,46 |
6 | 1,25 | 15,90 | 0,581 | 16,44 | 11,32 | 9,55 | 20,87 |
7 | 1,30 | 16,12 | 0,603 | 17,24 | 10,79 | 10,39 | 21,18 |
8 | 1,32 | 16,21 | 0,612 | 17,56 | 10,59 | 10,75 | 21,34 |
9 | 1,35 | 16,34 | 0,625 | 18,05 | 10,31 | 11,28 | 21,59 |
10 | 1,50 | 17,00 | 0,690 | 20,55 | 9,05 | 14,18 | 23,23 |
11 | 1,70 | 17,88 | 0,775 | 24,04 | 7,74 | 18,63 | 26,37 |
12 | 1,90 | 18,76 | 0,859 | 27,70 | 6,72 | 23,79 | 30,51 |
13 | 2,00 | 19,20 | 0,901 | 29,60 | 6,28 | 26,67 | 32,95 |
14 | 2,50 | 21,40 | 1,106 | 39,75 | 4,68 | 43,96 | 48,64 |
15 | 3,00 | 23,60 | 1,306 | 51,00 | 3,65 | 66,61 | 70,26 |
Пример расчёта таблицы для
м:1) Найдём значение ширины канала по верху:
м;2) Вычислим значение заглубления центра тяжести сечения под свободной поверхностью:
м;3) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:
м2;4) Вычислим значение произведения
: м3;5) Найдём значение произведения
: = 0,195 4,51 = 0,879 м3;6) Определим величину прыжковой функции :
41,25 + 0,879 = 42,13 м3.3.2Определение местоположения гидравлического прыжка
Полагая, что все точки на кривой типа
равновероятны для начала прыжка, составим таблицу:м | 0,592 | 0,720 | 0,848 | 0,976 | |
м | 1,840 | 1,610 | 1,398 | 1,180 |
Пользуясь свойством прыжковой функции
, определим про графику соответствующие вторые сопряжённые глубины.По данным таблицы на рисунке 8 наносим линию вторых сопряжённых глубин.
Точка пересечения линии
с кривой типа соответствует действительной второй сопряжённой глубине.Обратным ходом по графику
по =1,67 м, находим м.3.3 Определение параметров гидравлического прыжка
Высота прыжка
м.Длина прыжка равна
м.Потеря энергии в прыжке
; м.Наносим полученные значения на график (рис.6).
Схема гидравлического прыжка представлена на рис. 10.
Список использованной литературы
1. Механика жидкости и газа (гидравлика). Справочник: Учеб. пособие / Е.Н. Кожевникова, А.И. Лаксберг, Е.А. Локтионова, М.Р. Петриченко. СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2007. 90 с.