Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Марта 2012 в 21:13, контрольная работа
Пример решения задачи по разделу "ГГидравлически наивыгоднейшим сечением называется такое поперечное сечение канала, которое при заданной площади живого сечения, коэффициенте шероховатости русла и уклоне дна пропускает максимальный расход. идравлика и гидрология"
Индивидуальное задание по теме:
“Равномерное движение воды в открытых каналах”
вариант 054212
Исходные данные для расчёта:
Расход воды в канале Q = 31,6 м3/с
Уклон дна канала i0 = 0,000062
Коэффициент откоса канала m = 2
Коэффициент шероховатости дна и откосов канала n = 0,022
Определить ширину трапецеидального канала по дну b и глубину наполнения русла h, соответствующие гидравлически наивыгоднейшему сечению.
Решение:
Гидравлически наивыгоднейшим сечением называется такое поперечное сечение канала, которое при заданной площади живого сечения, коэффициенте шероховатости русла и уклоне дна пропускает максимальный расход. Гидравлически наивыгоднейшее сечение характеризуется определённым отношением ширины канала по дну к глубине наполнения русла: β = b/h. Для каналов симметричного трапецеидального поперечного сечения это отношение можно вычислить по формуле:
βгн = = = 0,472
Для дальнейшего расчёта строим таблицу:
h, м | b, м | ω, м2 | χ, м | R, м | C, √м/c | v, м2/с | Q, м3/с |
0,100 | 0,047 | 0,025 | 0,494 | 0,050 | 24,967 | 0,044 | 0,001 |
0,500 | 0,236 | 0,618 | 2,472 | 0,250 | 34,448 | 0,136 | 0,084 |
0,900 | 0,425 | 2,002 | 4,450 | 0,450 | 38,745 | 0,205 | 0,410 |
1,300 | 0,614 | 4,178 | 6,427 | 0,650 | 41,702 | 0,265 | 1,106 |
1,700 | 0,802 | 7,144 | 8,405 | 0,850 | 44,001 | 0,319 | 2,282 |
2,100 | 0,991 | 10,902 | 10,383 | 1,050 | 45,900 | 0,370 | 4,037 |
2,500 | 1,180 | 15,450 | 12,360 | 1,250 | 47,529 | 0,418 | 6,464 |
2,900 | 1,369 | 20,790 | 14,338 | 1,450 | 48,961 | 0,464 | 9,651 |
3,300 | 1,558 | 26,920 | 16,316 | 1,650 | 50,243 | 0,508 | 13,680 |
3,700 | 1,746 | 33,842 | 18,293 | 1,850 | 51,405 | 0,551 | 18,631 |
4,100 | 1,935 | 41,554 | 20,271 | 2,050 | 52,472 | 0,592 | 24,582 |
4,500 | 2,124 | 50,058 | 22,249 | 2,250 | 53,458 | 0,631 | 31,606 |
4,900 | 2,313 | 59,353 | 24,226 | 2,450 | 54,376 | 0,670 | 39,776 |
Где h – глубина наполнения русла
b – ширина канала по дну
ω – площадь поперечного сечения
χ – смоченный периметр
R – гидравлический радиус
C – коэффициент Шези
v – скорость потока
Q - расход
Строим график Q = f(h):
С помощью построенного графика определяем глубину наполнения русла, соответствующую заданному расходу:
h = 4,4997 м
определяем ширину канала по дну:
b = h* βгн = 2,1239 м
Индивидуальное задание по теме:
“Равномерное движение воды в открытых каналах”
вариант 121482
Исходные данные для расчёта:
Расход воды в канале Q = 8,1 м3/с
Уклон дна канала i0 = 0,000047
Коэффициент откоса канала m = 1,75
Коэффициент шероховатости дна и откосов канала n = 0,02
Определить ширину трапецеидального канала по дну b и глубину наполнения русла h, соответствующие гидравлически наивыгоднейшему сечению.
Решение:
Гидравлически наивыгоднейшим сечением называется такое поперечное сечение канала, которое при заданной площади живого сечения, коэффициенте шероховатости русла и уклоне дна пропускает максимальный расход. Гидравлически наивыгоднейшее сечение характеризуется определённым отношением ширины канала по дну к глубине наполнения русла: β = b/h. Для каналов симметричного трапецеидального поперечного сечения это отношение можно вычислить по формуле:
βгн = = = 0,531
Для дальнейшего расчёта строим таблицу:
h, м | b, м | ω, м2 | χ, м | R, м | C, √м/c | v, м2/с | Q, м3/с |
0,100 | 0,053 | 0,023 | 0,456 | 0,050 | 27,464 | 0,042 | 0,001 |
0,350 | 0,186 | 0,279 | 1,597 | 0,175 | 35,284 | 0,101 | 0,028 |
0,600 | 0,319 | 0,821 | 2,737 | 0,300 | 39,300 | 0,148 | 0,121 |
0,850 | 0,451 | 1,648 | 3,878 | 0,425 | 42,135 | 0,188 | 0,310 |
1,100 | 0,584 | 2,760 | 5,018 | 0,550 | 44,365 | 0,226 | 0,623 |
1,350 | 0,717 | 4,157 | 6,159 | 0,675 | 46,220 | 0,260 | 1,082 |
1,600 | 0,850 | 5,840 | 7,300 | 0,800 | 47,818 | 0,293 | 1,712 |
1,850 | 0,983 | 7,807 | 8,440 | 0,925 | 49,226 | 0,325 | 2,534 |
2,100 | 1,115 | 10,060 | 9,581 | 1,050 | 50,490 | 0,355 | 3,568 |
2,350 | 1,248 | 12,598 | 10,721 | 1,175 | 51,639 | 0,384 | 4,834 |
2,600 | 1,381 | 15,420 | 11,862 | 1,300 | 52,694 | 0,412 | 6,351 |
2,850 | 1,514 | 18,528 | 13,002 | 1,425 | 53,670 | 0,439 | 8,138 |
3,100 | 1,646 | 21,922 | 14,143 | 1,550 | 54,580 | 0,466 | 10,212 |
Где h – глубина наполнения русла
b – ширина канала по дну
ω – площадь поперечного сечения
χ – смоченный периметр
R – гидравлический радиус
C – коэффициент Шези
v – скорость потока
Q - расход
Строим график Q = f(h):
С помощью построенного графика определяем глубину наполнения русла, соответствующую заданному расходу:
h = 2,8451 м
определяем ширину канала по дну:
b = h* βгн = 1,5111 м
Информация о работе Равномерное движение воды в открытых каналах