- •8. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ, НАСАДКИ И КОРОТКИЕ ТРУБЫ
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Истечение жидкости через отверстия
- •8.2.1. Формулы для расчета скорости и расхода при истечении жидкости из малых незатопленных отверстий в тонкой стенке при постоянном напоре
- •8.2.2. Истечение жидкости через большие отверстия прямоугольной формы
- •8.2.3. Истечение жидкости через затопленное отверстие
- •8.2.4. Истечение жидкости из-под затвора
- •8.2.5. Воронкообразование при истечении жидкости
- •8.3. Истечение жидкости через насадки и короткие трубы
- •8.4. Истечение жидкости при переменном напоре
- •9. ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Основы расчета трубопроводов при условии установившегося движения
- •9.2.1. Основные формулы и типы задач для расчета трубопроводов
- •9.2.2.Частные случаи расчета трубопроводов
- •9.2.3. Изменение пропускной способности трубопроводов в процессе их эксплуатации
- •9.3. Неустановившееся движение жидкости в трубопроводах
- •9.3.2. Гидравлический удар
- •9.3.3. Способы гашения и примеры использования гидравлического удара
- •10. ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ОТКРЫТЫХ РУСЛАХ
- •10.1. Общие сведения о типах открытых русел и видах движения жидкости
- •10.2. Удельная энергия сечения, критическая глубина, спокойное, бурное и критическое состояние потока
- •10.3. Основы расчета каналов
- •10.3.1. Основные расчетные зависимости и типы задач для равномерного движения в каналах
- •10.3.2. Допустимые скорости движения жидкости в каналах
- •10.4. Особенности расчета русел рек
- •10.5. Расчет каналов замкнутого сечения
- •10.6. Расчет местных сопротивлений в открытых руслах
- •10.7. Дифференциальные уравнения неустановившегося медленно изменяющегося движения потока в открытых руслах
- •11. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ВОДОСЛИВЫ
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Водосливы с тонкой стенкой
- •11.2.1. Особенности истечения жидкости через водослив с тонкой стенкой
- •11.2.2. Расчетные формулы для водослива с тонкой стенкой
- •11.3. Водосливы с широким порогом
- •11.3.1. Особенности истечения жидкости через водослив с широким порогом
- •11.3.2. Основные расчетные формулы и типы задач для расчета водосливов с широким порогом
- •11.4. Водосливы практического профиля
- •12.2 Основные законы фильтрации за границами применимости закона Дарси
- •12.3. Простейшие случаи установившейся напорной фильтрации несжимаемой жидкости
- •13. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ВОДОТОКАХ И ВОДОЕМАХ
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Основы расчета распространения примесей в водотоках и водоемах
- •13.2.1. Расчет начального разбавления при выпуске сточных вод в водотоки (метод ЛИСИ)
- •13.2.3. Расчет разбавления сточных вод в водоемах
- •Задачи к практическим занятиям
- •Список литературы
- •СОДЕРЖАНИЕ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ Директор ИГНД
|
|
|
|
|
А.К. Мазуров |
« » |
|
|
2009 г. |
||
|
|
|
|
|
|
ГИДРАВЛИКА
ЧАСТЬ II
Методические материалы
по курсу «Гидравлика» для студентов II курса, обучающихся по направлению 280302
«Комплексное использование и охрана водных ресурсов»
Составители В.В. Крамаренко, О.Г. Савичев
Издательство Томского политехнического университета
2009
УДК 532(075.8) ББК 30.123я73 Г164
Крамаренко В.В., Савичев О.Г.
Г164 Гидравлика. Методические материалы по курсу «Гидравлика» для студентов II курса, обучающихся по направлению 280302 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов». Часть II / сост. В.В. Крамаренко, О.Г. Савичев – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 124 с.
УДК 532(075.8) ББК 30.123я73
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры
гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ИГНД «___»__________________2009г.
Зав. кафедрой ГИГЭ |
_________С.Л. Шварцев |
доктор геолого-минералогических наук |
|
Председатель учебно-методической |
_________Н.М. Шварцева |
комиссии |
Рецензент
кандидат геолого-минералогических наук, доцент ТПУ
П.П.Ипатов
©Крамаренко В.В., Савичев О.Г., составление 2009
©Составление. Томский политехнический университет, 2009
©Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2009
8. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ, НАСАДКИ И КОРОТКИЕ ТРУБЫ
8.1. Общие сведения
Задача об истечении жидкости через отверстия – одна из основных в гидравлике и решается она уже две тысячи лет, восходя к Герону Александрийскому. Решение ее сводится к определению скорости истечения и расхода вытекающей жидкости. Этот случай движения характеризуется тем, что в процессе истечения запас потенциальной энергии, которой обладает жидкость в резервуаре, превращается с большими или меньшими потерями в кинетическую энергию свободной струи или капель.
В зависимости от размеров и формы различают малые и большие отверстия в тонкой и толстой стенках.
Малым отверстием называется такое отверстие, у которого поперечный размер, а, менее 0,1 Н (где Н – действующий напор).
Большим отверстием называется такое отверстие, у которого поперечный размер более 0,1 Н; при круглом отверстии а=d.
Стенка считается тонкой, когда отверстие в ней не оказывает
влияния на форму и условия истечения струи (толщина стенки δ<3a). Стенка считается толстой, когда ее толщина больше в три раза
поперечного размера отверстия, т.е. δ >3а.
В зависимости от расположения отверстия и условий протекания жидкости различают совершенное и несовершенное, полное и неполное сжатие струи, истечение из затопленного и незатопленного отверстия при постоянном и переменном напоре.
Совершенное сжатие будет тогда, когда боковые стенки и дно резервуара не влияют на истечение жидкости, т. е. удалены от отверстия на расстояние превышающее утроенный поперечный размер отверстия
(l>3а).
Сжатие будет несовершенным, когда одна из боковых стенок резервуара или несколько стенок будут удалены от отверстия на расстояние меньше утроенного поперечного размера отверстия (l<3 а).
Сжатие струи может быть полным (по всему периметру) и неполным, если отверстие частью периметра совпадает с боковым стенками и дном резервуара.
Отверстие считается незатопленным, если истечение жидкости происходит в атмосферу.
Отверстие считается затопленным, если истечение происходит не в атмосферу, а под уровень жидкости.
Гидравлический насадок, это короткая труба для выпуска жидкости