Удельная энергия потока и удельная энергия сечения

На рис. 7.11 показаны графики изменения прыжковой функции и удельной энергии сечения в зависимости от глубины потока. Из анализа графиков следует, что минимальное значение прыжковой функции, так же как и удельной энергии сечения, соответствует критической глубине потока. Приведенные кривые используют для определения сопряженных глубин по известному значению прыжковой функции. [c.78]

Рис. 7А1. График зависимости прыжковой функции и удельной энергии сечения от глубины потока

Удельную энергию сечения Э нельзя смешивать с удельной энергией потока Е. Удельную энергию потока находят для различных живых сечений относительно одной и той же плоскости, проходящей ниже самой низшей точки дна самого нижнего сечения. Она уменьшается вниз по течению потока, так как движение жидкости происходит за счет этой энергии. Удельную энергию сечения в разных сечениях находят относительно разных плоскостей сравнения, проходящих через наинизшую точку дна рассматриваемого сечения. Удельная энергия сечения является частью удельной энергии потока. [c.93]

На рис. 8.2 показан график зависимости 3=/( А) для призматических русл, который характеризуется двумя ветвями, одна из которых асимптотически приближается к оси абсцисс, а другая — к биссектрисе координатного угла, т. е. к прямой, выраженной уравнением Э = к. Следовательно, обе ветви кривой удельной энергии сечения уходят в бесконечность. На рис. 8.2 видно, что живые сечения потока с различными глубинами (точка В) и Аг (точка А) могут обладать одинаковыми удельными энергиями сечения. Учитывая, что удельная энергия сечения изменяется от + 00 до —<хз, при некоторой глубине А энергия Э должна иметь минимальное значение (точка М). Эту глубину называют критической и обозначают Акр. Для определения критической глубины потока возьмем первую производную удельной энергии сечения по А [c.94]

Смысл последнего положения заключается в том, что при равномерном движении работа силы тяжести полностью расходуется на преодоление сил сопротивления и изменения удельной энергии сечения не наблюдается. Если же К > Ко, средняя скорость потока будет меньше, чем при равномерном движении, гидравлические сопротивления уменьшатся и часть работы силы тяжести даст постепенное накопление удельной энергии сечения вниз по течению. При К <. Ко картина будет обратная, т. е. на преодоление сопротивлений будет затрачиваться больше энергии, чем может дать работа силы тяжести, и дополнительно требующаяся энергия будет заимствоваться из удельной энергии нижележащих сечений, т. е. dd/dl < 0. [c.8]

Проведем на расстоянии <11 от сечения 1—1 другое сечение, в котором глубина потока равна к+йк, скорость v -dv и удельная энергия сечения Э- -йЭ (относительно плоскости сравнения О2—О2). [c.272]

Наоборот, при движении потока со средней скоростью, большей, чем при равномерном режиме, на преодоление сопротивлений будет затрачено больше энергии, чем может дать работа сил тяжести, соответствующая уклону г на рассматриваемом участке и дополнительно требующаяся энергия будет заимствоваться из удельной энергии сечения, вследствие чего в каждом последующем сечении энергия сечения будет меньше, чем в предыдущем. [c.156]

Изменение удельной энергии сечения показано некоторой кривой удельной энергии сечения, приближающейся асимптотически к оси абсцисс и биссектрисе и характеризующейся минимальным значением Э при некотором значении глубины потока. [c.156]

Глубины вдоль потока будут уменьшаться.. Можно показать, что и в этом случае кривая свободной поверхности вся расположится в пределах одной зоны Ь (рис. 17-1), т. е. что глубина в конце кривой не опустится ниже критической глубины. Это следует из того, что, как нам уже известно, удельная энергия сечения при спокойном состоянии потока убывает с уменьшением глубины,. достигая наименьшего значения из возможных именно при критической глубине. [c.171]

VI.21. Построить график удельной энергии сечения и определить состояние потока при следующих условиях а) ширина русла по дну Ь = [c.151]

Линии 3n=fi(h), 3K=f i(h) и 3 = fz(h) выражают изменение потенциальной, кинетической и полной удельных энергий сечения потока в зависимости от его глубины. Верхняя ветвь графика 3 = fz h) свидетельствует об увеличении энергии за счет возрастания ее потенциальной части (увеличивается глубина потока), а нижняя — об увеличении Э за счет ее кинетической части. Из графика также следует, что некоторой глубине потока Лк соответствует минимальное значение удельной энергии сечения Этш- Глубина заполнения русла, при которой энергия сечения минимальна, называется критической. Если глубина потока больше кк, то движение жидкости с п о к о й-н о е, а если меньше — бурное. [c.76]

Глубина потока, при которой удельная энергия сечения для заданного расхода в данном русле достигает минимального значения, называется критической глубиной и обозначается Акр. [c.9]

Как изменяются по длине удельная энергия сечения и удельная энергия потока Может ли удельная энергия сечения быть постоянной по длине потока Может ли удельная энергия потока увеличиваться вниз по течению Может ли она оставаться постоянной по направлению движения Может ли удельная энергия потока уменьшаться по направлению течения [c.18]

Поток может вступать на участок с нулевым или обратным уклоном в спокойном или бурном состоянии, так как вступление потока на участок с I 0 в критическом состоянии энергетически невозможно. Это объясняется тем, что удельная энергия сечения в критическом состоянии минимальна и нет источника энергии для преодоления гидравлических сопротивлений ниже по течению. 58 [c.58]

Если предположить, что возможен переход потока от бурного состояния к спокойному без гидравлического прыжка, вначале при изменении глубины (рис. 21.3) от А (в сечении перед прыжком) до Акр согласно кривой Э (А) удельная энергия сечения (и удельная энергия потока) должна уменьшиться от Э до Эт, . При увеличении глубины от Акр до А" (в сечении непосредственно за прыжком) удельная энергия сечения (и потока) должна увеличиваться от до Э". Это физически невозможно, так как энергия при движении вязкой жидкости расходуется. Следовательно, гидравлический прыжок является единственно возможной формой перехода потока из бурного состояния в спокойное. [c.96]

Это уравнение является уравнением баланса удельных энергий потока реальной жидкости. Из него следует, что изменение полной удельной энергии потока жидкости, состоящей из энергии кинетической, потенциальной (положения) и энергии давления,-которое происходит при перемещении 1 кг массы жидкости из одного сечения канала в другое, равно удельной энергии, затраченной на преодоление сопротивлений между этими двумя сечениями. [c.35]

Критическая глубина. Минимальному значению Э (Эм ) отвечает некоторая вполне определенная глубина потока h (рис. 7-13). Эта глубина называется критической и обозначается через h . Таким образом, критической глубиной называется глубина, отвечающая минимуму удельной энергии сечения. [c.279]

Глубина, соответствующая минимуму удельной энергии сечения, называется критической и обозначается Л. Потоки, у которых глубина больше критической, называются спокойными, а потоки с глубинами, меньше критической, называются бурными. [c.179]

Из графика для удельной энергии сечения можно сделать некоторые интересные заключения. Если удельный расход q и полный напор Н зафиксированы и поток Б начальном состоянии является докритическим (спокойным), то в области / при увеличении отметки выступа в дне глубина потока над выступом уменьшается. Из графика видно, что при неизменных q я Но возможность [c.382]

Удельная кинетическая энергия потока. Удельная кинетическая энергия массы жидкости, протекающей через живое сечение в единицу времени, вычисленная по местным скоростям потока и отнесенная к единице веса, [c.99]

На рис 21.2 представлен график удельной энергии сечения применительно к руслу с нулевым уклоном дна ( = =0). При этом, если плоскость сравнения совместить с плоскостью дна, удельная энергия потока Е и удельная [c.388]

Удельная энергия сечения может и убывать и возрастать вдоль потока (рис. 10.4). При равномерном движении она остается неизменной, так как /г1=/гг и [c.221]

При расчете безнапорных потоков различают нормальную и критическую глубины. Глубину равномерного движения называют нормальной глубиной и обозначают Ло. Глубину потока, при которой удельная энергия сечения, определяемая по формуле (8.1), приданном расходе принимает минимальное значение, называют критической глубиной и обозначают Акр. Критическую глубину можно рассматривать как такую глубину потока, которая при данной удельной энергии сечения отвечает максимуму расхода. [c.182]

Последняя при анализе движения неравномерных потоков играет существенную роль. Удельная энергия сечения может определяться и для равномерного движения. [c.140]

Здесь удельная энергия э является функцией к при постоянном расходе Q. Это дает возможность графически изобразить функцию удельной энергии сечения в прямоугольных координатах (рис. VII.2). Для этого откладываем по вертикали (глубине потока) потенциальную энергию к и кинетическую энергию aQ 2g(i) , а по горизонтали полную удельную энергию сечения э. [c.131]

Линия 2 выражает изменение кинетической энергии и представляет собой гиперболу. Суммарная удельная энергия сечения (потенциальная плюс кинетическая) дает зависимость, изображенную кривой 3. Анализ кривой 3 показывает, что полная удельная энергия возрастает как с увеличением глубин (верхняя часть кривой), так и с уменьшением глубин (нижняя часть кривой). Верхняя часть кривой удельной энергии характеризует спокойные потоки, в которых с увеличением К в основном возрастает составляющая потенциальной энергии, т. е. в потоках преобладает потенциальная энергия. В нижней части кривой с уменьшением к увеличивается скорость V и соответственно увеличивается составляющая кинетической энергии, т. е. в этих потоках преобладает кинетическая энергия такие потоки называются бурными. Точка раздела между спокойными и бурными потоками называется критической точкой, а глубина, отвечающая этой точке, называется критической глубиной и обозначается Нуф. Критическая точка характеризует одновременно минимум удельной энергии в живом сечении потока (см. рис. VII.2). Поэтому в призматическом русле критическую глубину можно определить математически, приравняв нулю первую производную функции удельной энергии сечения по к [c.132]

Поток в спокойном состоянии (/ >А р). Удельная энергия сечения в таком потоке характеризуется верхней ветвью кривой Э = 1 к) (рис. 15-4). При этом известно, что удельная энергия сечения в спокойном потоке убывает только при уменьшении глубины ио течению. Отсю.да легко прийти к заключению, что в этом случае па горизонтальном участке, а тем более на участке с обратным уклоном будет устанавливаться единственно возможная форма. лвижения с уменьшением глубин вдоль потока. [c.173]

Спокойное состояние потока на кривой удельной энергии сечения (см. рис. 8.2) характеризуется верхней ветвью, для нее av g[c.95]

На рис. 21.2 представлен график удельной энергии сечения применительно к руслу с нулевым уклоном дна (/ = 0). При этом, если плоскость сравнения совместить с плоскостью дна, удельная энергия потока Е и удельная энергия сечения Э совпадают. Перед гидравлическим прыжком состояние потока бурное, чему соответствует нижняя ветвь кривой Э f (А). Спокойное состояние характеризуется верхней ветвью этой кривой. Потери удельной энергии Лгр в гидравлическом прыжке обозначены ДЭпр. [c.96]

Вычислить и построить для глубин наполнения Л = 0,5 1 2 и 3 ж график удельной энергии сечения для потока воды в канале трапецеидальной формы, если нижнее основание трапеции 10 м и угол при основании а = 30°. Расхо.д воды = 25 м /сек. Определить также гидравлический показатель русла х, приняв коэф-фиимент шероховатости л = 0,025 [33, 244—252], [12, 278]. [c.114]

Значение//= - 2/ (см. гл. V, п. 1) представляет гидравлические сопротавления, исчисление которых с учетом указанных выше ограничений в отношении применения методов неравномерного движения, ироизводится таким же путем, как и для движения равномерного (см. гл. VI). Кроме того, в состав сопротивлений при неравномерном движении, особенно для случая неприз-матических русел, должны быть включены сопротивления изменению сечения, принципиальный вид которых может быть таким же, как и для замкнутых типов русел (см. гл. X). Вопрос о дополнительных сопротивлениях недостаточно разработан распространено предложение — либо учитывать при расширении потока, т. е. при кривых подпора, только половину кинетичеокой энергии, либо не учитывать ее вовсе. Для сужения потока, т. е. для кривой спада,, удельную кинетическую энергию в выражении удельной энергии се-чения обычно учитывают в полной мере. [c.452]

Изменение удельной энергии сечения Э в функции глубины потока показано на графике (рис. XII. 10). Точка на графике с косрдинатами 5мин и Лкр делит кривую Э = к) на две части, из которых верхняя характеризует изменение удельной энергии сечения в потоках, глубины которых больше критической, а нижняя — в потоках с глубинами меньше критичес-1К0Й. При этом замечаем, что при возрастании глубины потока к в диапазоне от нуля до Лкр удельная энергия сечения [c.267]

Так как в одном и том же русле независимо от величины продольного уклона дна один и тот же расход можно пропустить при глубинах Н < Лкр я к> Акр, то, следовательно, поток в русле может иметь два состояния бурное при к < кщ, и спокойное при к > Лкр. При равномерном движении спокойное состояние потока будет при ко > Акр пли г о < кр, а бурное — при Ло < Лкр или 4 > кр- Здесь появляется промежуточное состояние потока — критическое при минимальном зна-чении удельной энергии сечения 5мин, когда ко = Лкр и о = / р. [c.267]

Если принять дно канала горизонтальным (г о = 0) и определить потерю напора на участке сопряжения бурного потока со спокойным (на длине гидравличеокого прыжка и послепрыжкового участка) как разность удельных энергий сечения до прыжка и конечного сечения послепрыжкового участка, то найдем [c.325]

Изменение удельной энергии сечения Э в зависимости от глубины потока показано на графике рис. УП.2 кривой Э= 1(к). Точка с координатами Змин и /гкр делит эту кривую на две части верхняя часть характеризует изменение удельной энергии сечения в потоках, глубина которых больше критической, а нижняя часть — изменение удельной энергии сечения в потоках, глубина которых меньше критической. Отметим, что при возрастании глубины потока А от нуля до Нцр удельная энергия сечения убывает и, следовательно, д,ЭЦк<.0, а при ее возрастании от Лкр до бесконечности удельная энергия сечения возрастает и, следовательно, йЭ1йк>0. [c.178]

Допустим, ЧТО В конце канала, продольный уклон которого находится в пределах 0Уровень воды за уступом не влияет на глубину потока в канале и поэтому глубина потока В сечении 2—2 в конце канала должна быть равна критической, отвечающей минимуму удельной энергии сечения. По мере удаления сечения вверх по течению от уступа влияние его будет сказываться все [c.280]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...