КР гидравлика

Требуется:

1. Определить отметку гребня водослива и его высоту из условия пропуска через открытые пролеты расчетного расхода Q при НПУ и заданной отметке уровня нижнего бьефа УНБ₁.

2. Определить расход Q_ф через плотину при форсированном подпорном уровне ФПУ (затворы открыты) и уровне воды в нижнем бьефе УНБ₂.

3. Вычислить координаты водосливной поверхности и поверхности потока при пропуске расхода Q и построить профиль плотины и свободной поверхности в масштабе на миллиметровке.

Q = 850 ^м3/_с

b = 10 м

n = 5

V₀ = 1,35

ФПУ = 40 м

НПУ = 39 м

отм. дна = 16 м

УНБ₁ при НПУ = 24 м

УНБ₂ при ФПУ = 25 м

Определяем отметку гребня водослива

Расчетное уравнение

Для определения отметки гребня плотины из уравнения расхода водослива находим напор Н₀ предварительно принимаем , коэффициент сжатия , коэффициент расхода

т.к.

Тогда отметка гребня в первом приближении равна

Определяем коэффициент расхода

– коэффициент формы водослива, зависит от углов

по таблице 22.7 принимаем ,

– коэффициент полноты напора который зависит от

Н_проф – профилирующий напор. Это расчетный напор на который определяют размеры плотины, строят очертания плотины и падающей струи.

при

Проверяем на подтопление водослива

т.к. сравниваем с уровнем нижнего бьефа при НПУ

водослив не подтоплен коэффициент

Находим коэффициент сжатия

a – коэффициент учитывающий форму Бычков

Уточняем напор с учетом полученного коэффициента

Окончательно принимаем

Определяем высоту плотины

Определяем Q_ф

Определяем коэффициент расхода

Проверяем на подтопление водослива

т.к.

Водослив не подтоплен

Находим коэффициент сжатия

Определяем координаты для построения профиля плотины и падающей струи

Вычисляем координаты водосливной поверхности плотины и нижней поверхности падающей струи при по координатам Кригера и Офицерова табл. 22.5

Х	Z
	Очертания низовой грани водослива	Очертания внешней поверхности струи
0,0	0,49	- 3,22
0,38	0,14	- 3,11
0,776	0,03	- 2,99
1,16	0	- 2,87
1,55	0,03	- 2,72
2,33	0,233	- 2,41
3,1	0,57	- 1,98
3,88	0,99	- 1,47
4,66	1,52	- 0,85
5,43	2,19	- 0,116
6,6	3,38	1,18
7,76	4,79	2,68
9,7	7,6	5,82
11,64	10,96	9,7
13,58	14,81	14,2
15,52	19,13	19,4

На миллиметровке в неискаженном масштабе строим по координатам очертания водосливной плотины и падающей струи.

Список литературы

1. Гидравлика. Методические указания по изучению дисциплины и задания для курсовой работы студентам-заочникам специальности 320500 «Мелиорация, рекультивация и охрана земель».

2. Гидравлика: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 600 с., ил.

3. Учебно – методическое пособие к выполнению курсовой работы по гидравлике. – М., 2007, 60 с…

4. Гидравлика. Учебник для вузов. Д.В. Штеренлихт

Оглавление:

1. Задание 1 ………………………………………………………………….………………………………………………………………4

   1. Определение силы избыточного давления на стенку АВ ………………………………………………..4

1.1.1.Нахождение расстояния до центра давления силы ………………………………………………………4

2. Определение силы избыточного давления на стенку СВ …………………………………………………4

1.2.1. Нахождение расстояния до центра давления силы ……………………………………………………..5

1.3. Построение эпюры избыточного давления………………………………………………………………………5

2. Задание 2 …………………………………………………………………………………………………………………………………7

2.1. Нахождение средней скорости в трубах …………………………………………………………………………7

2.2. Определение потерь напора …………………………………………………………………………………………..8

2.3. Определение местных потерь …………………………………………………………………………………………8

2.4. Определение потерь по длине ………………………………………………………………………………………..8

2.5. Нахождение числа Рейнольдса в первой трубе ……………………………………………………………..8

2.6. Нахождение числа Рейнольдса во второй трубе ……………………………………………………………8

2.7. Нахождение коэффициента гидравлического трения ……………………………………………………9

2.8. Определение необходимого напора ………………………………………………………………………………9

3. Задание 3 …………………………………………………………………………………………………………………………………10

3.1. Определение времени опорожнения первого резервуара …………………………………………10

3.2. Определение времени опорожнения второго резервуара ………………………………………….10

3.3. Определение времени полного опорожнения …………………………………………………………….10

4. Задание 4 …………………………………………………………………………………………………………………………………11

4.1. Вычисление расчетного расхода на участке АВ …………………………………………………………...11

4.2. Нахождение скорости в трубе на участке АВ ………………………………………………….…………….11

4.3. Нахождение напора в трубе на участке АВ ………………………………………………………….……….12

4.4. Вычисление расчетного расхода на участке ВС ……………………………………………………………12

4.5. Нахождение скорости в трубе участке ВС …………………………………………………………………….12

4.6. Нахождение напора в трубе участке ВС ……………………………………………………………………….12

4.7. Определение общего напора ……………………………………………………………………………………….12

5. Задание 5 ………………………………………………………………………………………………………………………………..13

5.1. Нахождение скорости распространения волны гидравлического удара ……………………13

5.2. Нахождение фазы гидравлического удара ……………………………………..……………………………13

5.3. Определение повышенного давления по формуле Жуковского………………………………….13

5.3.1. Находим среднюю скорость в трубе ………………………………………………………………………….13

5.3.2. Определение повышенного давления ….……………………………………………………………………14

5.4. Определение общего давления …………………………………………………………………………………….14

6. Задание 6………………………………………………………………………………………………………………………………..15

6.1. Метод подбора по уравнению Шизи………………………………………………………………………………15

6.2. Нахождение скорости в канале……………………………………………………………………………………….15

6.3. Проверка канала на размыв …………………………………………………………………………………………..15

7. Задание 7 ………………………………………………………………………………………………………………………………..17

7.1. Определение критической глубины с трапецеидальном сечении……………………………….17

7.2. Проведение анализа кривой свободной поверхности………………………………………………….17

7.3. Назначение расчетных глубин…………………………………………………………………………………………18

7.4. Рассчитываем кривую подпора методом Чертоусова…………………………..……………………….18

8. Задание 8 ……………………………………………………………………………………………………………………………….22

8.1. Определение напора над водосливом ………………………………………………………………………….22

8.2. Нахождение скорости подхода к водосливу ………………………………………………………………22

8.3. Нахождение комплекса неизвестных величин …………………………………………………………..23

8.4. Проверка на подтопление водослива …………………………………………………………………………23

9. Задание 9 ……………………………………………………………………………………………………………………………...25

9.1. Определение отметку гребня водослива ……………………………………………………………………25

9.2. Определение коэффициента расхода………………………………………………………………………….26

9.3. Проверка на подтопление водослива …………………………………………………………………………26

9.4. Нахождение коэффициента сжатия …………………………………………………………………………….26

9.5. Уточнение напора …………………………………………………………………………………………………………26

9.6. Определение высоты плотины ……………………………………………………………………………………27

9.7. Определение расхода ………………………………………………………………………………………………….27

9.8. Определение коэффициента расхода …………………………………………………………………………27

9.9. Проверка на подтопление водослива …………………………………………………………………………27

9.10. Нахождение коэффициента сжатия …………………………………………………………………………..27

9.11. Уточнение расхода ……………………………………………………………………………………………………..27

9.12. Определение координат для построения профиля плотины и падающей струи …..27

10. Список литературы ………………………………………………………………………………………………………………29