- •Введение
- •Порядок выполнения работы:
- •Порядок выполнения работы:
- •Расчет гидравлических характеристик наполнения камеры
- •Порядок выполнения работы:
- •Порядок выполнения работы:
- •Результаты лабораторных опытов при различном водоизмещении судов
- •Порядок выполнения работы:
- •Результаты лабораторных опытов при различных скоростях подъема затвора наполнения
- •Порядок выполнения работы:
- •Результаты лабораторных опытов при различных плановых положениях судна в камере
- •Результаты исследований и основные выводы
- •Требования к составлению отчетов
- •Содержание
- •Гапеев Анатолий Михайлович Кононов Валентин Викторович гидротехнические сооружения водных путей, портов и континентального шельфа
- •Печатается в авторской редакции
- •198035, Санкт-Петербург, Межевой канал, 2
Порядок выполнения работы:
Осуществить питание лабораторной установки водой и выполнить измерения: напора на пороге верхней головы, начальной глубины воды в камере; расстояния от носа судна до верхних ворот; напора на камеру (по аналогии с лабораторной работой № 3). Выполнить равномерную загрузку судна твердым балластом и специальным шаблоном измерить первое значение осадки судна. Определить первое значение водоизмещения судна по формуле, указанной в работе № 3;
Выполнить тарировку прибора, используемого для измерения гидродинамической силы (по аналогии с лабораторной работы № 3);
Произвести опыт № 1 по наполнению камеры шлюза, выполнить измерение гидродинамической силы в процессе наполнения, измерить полную высоту подъема затвора, полное время подъема затвора в опыте № 1 , время наполнения камеры . Выполнение опыта, проявление фотобумаги регистрирующих приборов, обработка опыта производятся в той же последовательности, что и в работе № 3. Результаты опыта по определению гидродинамических сил, действующих на судно при времени подъема, затвора , пересчитываются для натуры и заносятся в табл. 4.
Таблица 4
Результаты лабораторных опытов при различных скоростях подъема затвора наполнения
№ опыта |
Скорость подъема затвора .,м/с |
Водоизмещение судна W, кН |
Положение в камере L1, м |
Гидродинамическая сила и время ее наступления |
Расчетные значения сил, кН |
Время наполнения камеры, ТН, с |
||||
прямая |
обратная |
по ф-ле (15) |
по ф-ле (16) |
опыт |
расчет по ф-ле (6) |
|||||
Р1 |
Рмах |
Рмах |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Изменить полное время подъема затвора наполнения путем переключения редуктора привода затвора на пульте управления. Выполнить тарировку прибора, используемого для измерения гидродинамической силы. Произвести опыт № 2 по наполнению камеры шлюза при полном времени подъема затвора , выполнить те же измерения и обработку, что и в опыте № 1. Результаты опыта № 2 занести в табл. 4;
Изменить полное время подъема затвора наполнения так же, как это указано в п. 4 настоящей работы. Выполнить опыт № 3 по наполнению камеры, осуществляя те же измерения и обработку, что и указанные в п. 3, 4 настоящей работы. Результаты опыта № 3 занести в табл. 4;
По результатам опытов (табл. 4) выполнить построение графиков зависимости величин гидродинамических сил и времени наполнения камеры от скорости подъема затвора (рис. 8):
для первого пика прямой силы ;
для максимума прямой силы ;
для максимума обратной силы ;
Рис. 8. Зависимости гидродинамических сил (а) и времени наполнения камеры (б) от скорости подъема затвора.
для времени наполнения камеры .
С увеличением скорости подъема затвора величины прямых и обратных гидродинамических сил возрастают, так как быстрее увеличивается площадь водопропускного отверстия под затвором; возрастает приращение расхода воды , поступающего в камеру, и увеличиваются уклоны водной поверхности. Время наполнения камеры уменьшается с увеличением скорости подъема затвора;
По допустимой величине гидродинамической силы (графа 8 табл. 4) определить допустимую скорость подъема затвора, при которой обеспечиваются безопасные условия стоянки судна в камере при ее наполнении (рис. 8):
по графику ;
по графику .
Из двух значений скорости подъема затвора в качестве рекомендуемой выбирается меньшее значение скорости. По рекомендуемой скорости подъема затвора определяется время наполнения камеры (рис. 8).
Результаты исследований и основные выводы
Изучить характер зависимостей и и объяснить причины увеличения гидродинамических сил при возрастании скорости подъема затвора.
Объяснить последовательность выбора допустимой скорости подъема затвора наполнения для обеспечения безопасных условий стоянки судна в процессе наполнения камеры шлюза.
Лабораторная работа № 6
ОБОСНОВАНИЕ ПЛАНОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ШЛЮЗУЕМЫХ СУДОВ
В КАМЕРЕ СУДОХОДНОГО ШЛЮЗА
Целью работы является выбор места расположения судна в камере, при котором обеспечиваются безопасные условия его стоянки при наполнении.
Исходные данные:
1. Модель судоходного шлюза в масштабе λ=30;
для модели для натуры
2. Длина камеры шлюза Lк=______м, Lк=______м;
3. Ширина камеры шлюза Вк=______м, Вк=_____м;
4. Начальная глубина воды в камере hк=______м, hк=______м
5. Напор на пороге верхней головы Нn=______м, Нn=______м;
6. Напор воды на камеру Нк=______м, Нк=______м;
7. Полная высота подъема затвора hз.n=_____м, hз.n=_____м;
8. Полное время подъема затворов tз.п=_____м, tз.п=______м;
9. Угол наклона ножа затвора α=350, α=350;
10. Площадь поперечного сечения
камеры при уровне нижнего бьефа FК=_______м2, FК=_______м2;
11. Размеры расчетного судна:
длина lс=________м, lс=_________м;
ширина bc=________м, bc=________м;
осадка S=_________м, S=_________м;
12. Водоизмещение судна W=_______кГс, W=_______кН;
13. Расстояние от носа судна до
верхних ворот L1=________м, L1=________м;
L2=________м, L2=________м;
L3=________м, L3=________м;
14. Коэффициент расхода системы
питания при полностью поднятом
затворе =________
15. Время наполнения камеры =_______с, =_______с;