Расчет каналов (стр. 1 из 5)

Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет

Кафедра Гидравлики

Задание № 4

по курсу Механика жидкости и газа (гидравлика)

«РАСЧЕТ КАНАЛОВ»

Выполнил: студент

группы 3013/2

Мозалевский А.А.

Приняла:

Локтионова Е.А.

Санкт-Петербург

2010

Оглавление

1. Расчёт каналов на равномерное движение

1.1 Определение глубины равномерного движения и ширины канала по дну на подводящем участке канала

1.2 Определение глубины равномерного движения на отводящем участке канала

1.3 Определение средней скорости движения воды в канале

1.4 Определение глубины наполнения и уклона дня канала

2. Расчёт каналов на неравномерное движение

2.1 Определение критической глубины и критического уклона

2.2 Построение графика удельной энергии сечения Э(h)

2.3 Построение кривой свободной поверхности на подводящем участке канала

2.4 Построение кривых свободной поверхности на отводящем участке канала

2.5 Построение кривой свободной поверхности в канале при открытом затворе

3 Расчёт отводящего участка канала при наличии гидравлического прыжка

3.1 Построение графика прыжковой функции

3.2 Определение местоположения гидравлического прыжка

3.3 Определение параметров гидравлического прыжка

Список использованной литературы

1. Расчёт каналов на равномерное движение

1.1 Определение глубины равномерного движения и ширины канала по дну на подводящем участке канала

Дано:

1) расход воды в канале м3/с;

2) коэффициент откоса канала;

3) уклон дна подводящего участка канала;

4) коэффициент шероховатости;

5) относительная ширина

Найти:

- глубину равномерного движения,

– ширина канала по дну.

Подсчитаем необходимый модуль расхода при заданном расходе воды в канале и уклоне дна подводящего участка канала:

.

,

где

- геометрически наивыгоднейшее сечение;

;

.

Решение произведём методом подбора. Для этого зададимся нормальной глубиной

и найдём значения , где

- площадь живого сечения,

- смоченный периметр,

- гидравлический радиус,

- коэффициент Шези,

– модуль расхода.

	м	1,5	1,75	2	2,5	3
	м	5,4	6,3	7,2	9	10,8
	м2	13,05	17,76	23,2	36,25	52,2
	м	12,65	14,76	16,86	21,1	25,23
	м	1,03	1,21	1,37	1,72	2,06
		47,86	49,1	50,2	52,12	53,73
		634,46	957,05	1366,4	2477,45	4028,6

Пример расчёта таблицы для

м:

1) Используя заданную глубину, найдём значение ширины канала по дну:

м;

2) Определим площадь живого сечения:

м²;

3) Найдём значение смоченного периметра:

;

4) Определим гидравлический радиус:

;

5) Найдём значение коэффициента Шези:

;

6) Определим модуль расхода:

;

Построим график зависимости h_О от K и определим значение

:

м, отсюда

м.

Рис. 1. График зависимости h_О1 от K.

1.2 Определение глубины равномерного движения на отводящем участке канала

Дано:

1) расход воды в канале

м³/с;

2) коэффициент откоса канала

;

3) уклон дна отводящего участка канала

;

4) коэффициент шероховатости

;

5) ширина канала по дну

м.

Найти:

- глубину равномерного движения.

Решение произведём методом подбора. Для этого зададимся нормальной глубиной

и , используя полученное в предыдущем пункте значение м, найдём значения .

	м	1,5	2	2,5	3	3,25
	м	8,28	8,28	8,26	8,28	8,28
	м2	17,37	25,36	34,45	44,64	50,15
	м	15,53	17,94	20,36	22,78	24
	м	1,12	1,4	1,7	1,96	2,1
		48,5	50,44	51,98	53,27	52,84
		891,26	1520,7	2329,17	3328,8	3904,22

Пример расчёта таблицы для

м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м²;

2) Найдём значение смоченного периметра:

;

3) Определим гидравлический радиус:

;

4) Найдём значение коэффициента Шези:

;

5) Определим модуль расхода:

;

6) Подсчитаем необходимый модуль расхода при заданном расходе воды в канале и уклоне дна отводящего участка канала:

.

Построим график зависимости h_О от K и определим значение

по значению (рис.2): м.