Порядок выполнения работы:

1. 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 S₁. Определить первое значение водоизмещения судна W₁ по формуле, указанной в работе № 3.

2. Выполнить тарировку прибора, используемого для измерения гидродинамической силы (по аналогии с лабораторной работой № 3).

3. Произвести опыт № 1 по наполнению камеры шлюза, выполнить измерение гидродинамической силы в процессе наполнения, измерить полную высоту подъема затвора и полное время подъема затвора. Выполнение опыта, проявление фотобумаги регистрирующих приборов, обработка опыта производится в той же последовательности, что и в работе № 3. Результаты опыта по определению гидродинамических сил, действующих на судно, имеющее осадку S₁ пересчитываются для натуры и заносятся в табл. 3.

Таблица 3

Результаты лабораторных опытов при различном водоизмещении судов

№ 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
				прямая		обратная	по ф-ле (15)	по ф-ле (16)
				Р1	Рмах	Рмах
1	2	3	4	5	6	7	8	9

4. Изменить осадку судна, осуществив его догрузку (или разгрузку) твердым балластом, и специальным шаблоном измерить второе значение осадки судна S₂. Определить второе значение водоизмещения судна W₂. Выполнить тарировку прибора, используемого для измерения гидродинамической силы, произвести опыт № 2 по наполнению камеры шлюза, выполнить те же измерения и обработку, что и в п.3 настоящей работы. Результаты опыта № 2 занести в табл. 3.

5. Изменить осадку судна так, 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. 3.

6. По результатам опытов (табл. 3.) выполнить построение графиков зависимости величин гидродинамических сил от водоизмещения судов (рис. 7.):

для первого пика прямой силы ;

для максимума прямой силы ;

для максимума обратной силы .

Натурные и лабораторные наблюдения показывают, что с увеличением водоизмещений судов величины прямых и обратных гидродинамических сил

Рис. 7. Зависимости гидродинамических сил от водоизмещений судов

возрастают. Графики указывают на нелинейный характер этих зависимостей, так как с увеличением водоизмещений судов увеличивается стеснение площади сечения камеры корпусом судна; уменьшается скорость движения длинных волн неустановившегося движения воды; увеличивается скорость течения воды в камере в районе расположения судна и др.

Результаты исследований и основные выводы

1. Изучить характер зависимостей , полученных в результате лабораторных опытов и сравнить их с зависимостями, построенными по результатам расчетов.

2. Объяснить причины нелинейности зависимости .

Лабораторная работа № 5

ВЫБОР РЕЖИМОВ НАПОЛНЕНИЯ КАМЕРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ

БЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ СТОЯНКИ ШЛЮЗУЕМЫХ СУДОВ

Целью работы является выбор допустимой скорости подъема затвора наполнения, при которой величина гидродинамической силы, действующей на суда, не превышает допустимого значения силы.

Исходные данные:

1. Модель судоходного шлюза в масштабе λ=30;

для модели для натуры

2. Длина камеры шлюза L_к=______м, L_к=______м;

3. Ширина камеры шлюза В_к=______м, В_к=_____м;

4. Начальная глубина воды в камере h_к=______м, h_к=______м

5. Напор на пороге верхней головы Н_n=______м, Н_n=______м;

6. Напор воды на камеру Н_к=______м, Н_к=______м;

7. Полная высота подъема затвора h_з.n=_____м, h_з.n=_____м;

8. Полное время подъема затворов t_з.п=_____м, t_з.п=______м;

9. Угол наклона ножа затвора α=35⁰, α=35⁰;

10. Площадь поперечного сечения

камеры при уровне нижнего бьефа F_К=_______м², F_К=_______м²;

11. Размеры расчетного судна:

длина l_с=________м, l_с=_________м;

ширина b_c=________м, b_c=________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;

14. Коэффициент расхода системы

питания при полностью поднятом

затворе =________

15. Время наполнения камеры =_______с, =_______с;

=_______с, =_______с;

=_______с, =_______с;