Свободные поверхности на водосливах с широким порогом

ФОРМЫ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ВОДОСЛИВЕ С ШИРОКИМ ПОРОГОМ [c.244]

Для расчетной схемы свободной поверхности на водосливе с широким порогом (рис. 10-19, а, б), применив уравнение Бернулли в сечениях перед водосливом и на пороге (давление распределяется по гидростатическому закону), получим [c.277]

Свободные поверхности на широком пороге прямоугольных водосливов. Рассмотрение свободных поверхностей на водосливах с широким порогом во время проведения опытов и при исследованиях движения воды под мостами малых пролетов и в трубах показывает, что свободная поверхность здесь в зависимости от ширины порога водослива может быть трех основных типов. [c.343]

На рис. 22.22, г, д представлены схемы движения через подтопленные водосливы. Во всей области движения глубины больше Акр, поток находится в спокойном состоянии. При этом в начале подтопления (рис. 22.22, г) движение характеризуется образованием волн на пороге (при спокойном состоянии потока). По мере увеличения степени подтопления, т. е. увеличения А/Яр, такая схема движения сменяется схемой, представленной на рис. 22.22, д. Поверхность воды на пороге почти горизонтальна, образуются два перепада свободной поверхности. Первый перепад 61 определяет скорость на пороге, а второй — перепад на выходе с порога водослива б — появляется в связи с переходом части кинетической энергии в потенциальную, ибо и , б < у ( н. б — средняя скорость в нижнем бьефе, у — средняя скорость на пороге). Перепад б называется перепадом восстановления. Его необходимо учитывать при расчетах подтопленных водосливов с широким порогом. [c.146]

Каковы условия подтопления водослива с широким порогом Изобразите на схеме различные виды свободной поверхности на неподтопленных и подтопленных водосливах. [c.171]

Согласно основной схеме водослива с широким порогом течение на его пороге устанавливается почти с неизменной глубиной 1<Н и, таким образом, возникают два перепада 2 — разность отметок свободной поверхности верхнего и нижнего бьефов и z — разность отметок свободной поверхности верхнего бьефа и свободной поверхности иа пороге водослива (рис. 8.11). [c.197]

Точность определения расхода через водослив с острой стенкой при свободной струе путем измерения напора на водосливе Я и вычисления коэффициента расхода т обычно не ниже 1%, благодаря чему этот тип водослива получил широкое применение для измерения расходов в лабораторных и полевых условиях, т.е. стал служить водомером. При использовании таких водосливов в качестве водомеров следует обеспечивать установку их без бокового сжатия с хорошим доступом воздуха под струю, чтобы в течение всего процесса истечения через водослив струя действительно оставалась свободной. Напоры надо замерять на достаточном расстоянии от ребра водослива, не меньшем Ь — ЗН. Ребро порога водослива должно быть приподнято над дном подводящего канала, т. е. водослив обязательно должен иметь сжатие снизу. Применение в качестве водослива с острой стенкой относительно широких водосливных стенок ограничено, так как при толщине водосливных стенок больше % напора нижняя поверхность струи прилипает к верху порога и условия перелива жидкости резко меняются, поскольку водослив с острой стенкой начинает постепенно превращаться в водослив с широким порогом. Ширина стенки б для водослива с острой стенкой при любой форме выреза обычно не должна быть более 0,5Я. [c.362]

Рассмотренные три типа свободной поверхности отмечены почти во всех исследованиях, проводившихся в СССР за последние десятилетия. Особенно. подробно исследовались свободные поверхности на водосливах с широким порогом А. Р. Б ерез инаким. Опытные данные опровергают широко распространенное ранее (20—30 лет назад) представление о том, что -на водосливах с широким порогом может наблюдаться только первый тип свободной поверхности. Как установлено исследователями последних лет, протекание воды через водосливы с широким порогом чаще всего происходит при свободной поверхности второго типа. Третий тип свободной поверхности встречается реже и преимущественно в мостовых отверстиях. Однако с точ ки зрения расчета третий тип свободной поверхности является более общим, так как из получающегося для него решения можно получать решения и дли других типов свободной поверхности на пороге водослива. Общепризнанной методики расчета водосливов с широким порогом ни у нас, НИ за рубежом еще нет. Поэтому остановимся на двух наиболее правомерных решениях. [c.345]

Определение коэффициента расхода по Ф. И. Пикалову. ГЬо. ас-четной схеме Ф. И. Пикалова принято, что на пороге водослива возникает прыжок-волна с взаимосвязанными характерными глубинами кс и Ли, при которых обеспечивается пропуск максимально возможного расхода, ограничиваемого имеющимися сопротивлениями при протекании воды через водослив. Приняв третий тип свободной поверхности на. водосливе с широким порогом, выберем применительно к рис. XVIII. 16 два расчетных сечения первое в створе сжатой глубины Лс и второе в створе волновой глубины Лв. Пользуясь уравнением Д. Бернулли или, что то же, уравнением расхода (XVIII.4), можем написать равенство расходов в выбранных сечениях, учтя возможное сокращение на ЬУ"2дНУ [c.354]

На рис. 24-22, составленном В. В. Смысловым, показаны характерные формы свободной поверхности на пороге иеиодтоплеп-пого водослива с широким порогом. [c.244]

Затопленный водослив с широким порогом. По Бахме теву водослив с широким порогом становится затопленным, как только уровень нижнего бьефа достигнет высоты свободной поверхности на пороге водослива, т. е. когда глубина подтопления /г станет равной критической глубине /г р (рис. 8.12), т. е. когда /г /г, р. [c.201]

Третий тип свободной поверхности (рис. ХУП. 14) встречается на водосливах с достаточно широким порогом (длинных водосливах) и в мостах малых пролетов. Свободная поверхность здесь характеризуется двумя взаимосвязанными глубинами сжатой Лс в начале водо слива и сопряженной с ней волновой глубиной Лв, отвечающей спокойному потоку а остальной части водослива следовательно, для этого типа характерно наличие на пороге и бурного и спокойного потоков. Переход от бурного потока к спокойному об.ъясняется тем, что количество энергии в сжатом сечении потока недостаточно для преодоления сил трения от ежатого сечения до конца порота при бурном режиме. Вследств ие этого происходит переход к спокойному режиму, при котором из-за снижения окорости резко уменьшаются потери на- [c.344]

Основное уравнение расхода для водосливов. Рассмотрим водослив с широким порогом относительной ширины б/Я>8ч-10, при которой устанавливается третий тип свободной поверхности. Основные зависимости будем выводить для случая протекания воды через плоский водослив. Пространственную работу водослива учтем отдельно. Напишем уравнение Д. Бернулли для двух сечений, приняв за плоскость сравнения поверхность широкого порога 0—0 (см. рис. ХУП1.14). Первое сечение расположим в верхнем бьефе на достаточном расстоянии от водослива, чтобы на свободную поверхность здесь не оказывал влияния спад у порога водослива, а второе сечение примем в произвольном створе на водосливе в области спокойного течения. Тогда уравнение Д. Бернулли принимает вид [c.352]

Второй тип свободной поверхности (рис. XVIII.13), встречающийся наиболее часто, наблюдается тогда, когда на широком пороге образуется сжатое сечение и за ним кривая подпора, т. е. по мере продвижения потока по порогу увеличивается его глубина, а скорость и соответственно удельная энергия уменьшаются. В пределе удельная энергия потока снижается до минимума при критической глубине. Для таких водосливов характерно бурное состояние потока на всем протяжении порога с наличием кривой подпора. Кривая подпора развивается здесь от наименьшей или, как ее обычно называют, сжатой глубины в начале порога /г до конечной глубины Ак, которая зависит от ширины порога и шероховатости его поверхности. При относительной ширине порога б///8-ь-10 конечная глубина потока достигает предельной величины — критической глубины /г р (см. рис. XVIII. 13), после чего поток под влиянием силы тяжести несколько снижается (на участке около одного-двух Лкр), что характерно для бурных потоков. При дальнейшем увеличении относительной ширины порога эта форма свободной поверхности уже не может сохраняться, так как удельная энергия достигла здесь минимума и дальнейшее движение при тех же условиях невозможно. [c.351]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...