Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Расчет каналов

Тип Реферат
Предмет Физика
Просмотров
532
Размер файла
578 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Расчет каналов

Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет

Кафедра Гидравлики

Задание № 4

по курсу Механика жидкости и газа (гидравлика)

«РАСЧЕТ КАНАЛОВ»

Выполнил: студент

группы 3013/2

Мозалевский А.А.

Приняла:

Локтионова Е.А.

Санкт-Петербург

2010


Оглавление

1. Расчёт каналов на равномерное движение

1.1 Определение глубины равномерного движения и ширины канала по дну на подводящем участке канала

1.2 Определение глубины равномерного движения на отводящем участке канала

1.3 Определение средней скорости движения воды в канале

1.4 Определение глубины наполнения и уклона дня канала

2. Расчёт каналов на неравномерное движение

2.1 Определение критической глубины и критического уклона

2.2 Построение графика удельной энергии сечения Э(h)

2.3 Построение кривой свободной поверхности на подводящем участке канала

2.4 Построение кривых свободной поверхности на отводящем участке канала

2.5 Построение кривой свободной поверхности в канале при открытом затворе

3 Расчёт отводящего участка канала при наличии гидравлического прыжка

3.1 Построение графика прыжковой функции

3.2 Определение местоположения гидравлического прыжка

3.3 Определение параметров гидравлического прыжка

Список использованной литературы


1. Расчёт каналов на равномерное движение

1.1 Определение глубины равномерного движения и ширины канала по дну на подводящем участке канала

Дано:

1) расход воды в канале м3/с;

2) коэффициент откоса канала;

3) уклон дна подводящего участка канала;

4) коэффициент шероховатости;

5) относительная ширина

Найти: - глубину равномерного движения,

– ширина канала по дну.

Подсчитаем необходимый модуль расхода при заданном расходе воды в канале и уклоне дна подводящего участка канала:

.

,

где - геометрически наивыгоднейшее сечение;

;

.

Решение произведём методом подбора. Для этого зададимся нормальной глубиной и найдём значения , где

- площадь живого сечения,

- смоченный периметр,

- гидравлический радиус,

- коэффициент Шези,

– модуль расхода.

м1,51,7522,53
м5,46,37,2910,8
м213,0517,7623,236,2552,2
м12,6514,7616,8621,125,23
м1,031,211,371,722,06
47,8649,150,252,1253,73
634,46957,051366,42477,454028,6

Пример расчёта таблицы для м:

1) Используя заданную глубину, найдём значение ширины канала по дну:

м;

2) Определим площадь живого сечения:

м2;

3) Найдём значение смоченного периметра:

;

4) Определим гидравлический радиус:

;

5) Найдём значение коэффициента Шези:

;

6) Определим модуль расхода:

;

Построим график зависимости hО от K и определим значение :

м, отсюда

м.

Рис. 1. График зависимости hО1 от K.

1.2 Определение глубины равномерного движения на отводящем участке канала

Дано:

1) расход воды в канале м3/с;

2) коэффициент откоса канала ;

3) уклон дна отводящего участка канала ;

4) коэффициент шероховатости ;

5) ширина канала по дну м.

Найти: - глубину равномерного движения.

Решение произведём методом подбора. Для этого зададимся нормальной глубиной и , используя полученное в предыдущем пункте значение м, найдём значения .

м1,522,533,25
м8,288,288,268,288,28
м217,3725,3634,4544,6450,15
м15,5317,9420,3622,7824
м1,121,41,71,962,1
48,550,4451,9853,2752,84
891,261520,72329,173328,83904,22

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение смоченного периметра:

;

3) Определим гидравлический радиус:

;

4) Найдём значение коэффициента Шези:

;

5) Определим модуль расхода:

;

6) Подсчитаем необходимый модуль расхода при заданном расходе воды в канале и уклоне дна отводящего участка канала:

.

Построим график зависимости hО от K и определим значение по значению (рис.2): м.


Рис. 2. График зависимости hО2 от K.

1.3Определение средней скорости движения воды в канале

;

; где

- значение средней скорости на подводящем участке канала,

- значение средней скорости на отводящем участке канала.

Определим площади живых сечений на подводящем и отводящем участках канала:

м2,

м2,

тогда скорости будут равны:

м/с,

м/с.

м/с, м/с при среднем размере частиц грунта мм ([1], т.7.1, с.72) и м, м.

,

1.4Определение глубины наполнения и уклона дня канала

Т.к. , положим, что , тогда:

м2,

,

приравняв правые части равенств, получим:

м, отсюда:

м,

м,

,

,

.

Поперечные сечения каналов представлены на рис.3.


2. Расчёт каналов на неравномерное движение

2.1Определение критической глубины и критического уклона

,

где - критическая ширина канала по верху,

м5.

Решение произведём методом подбора. Для этого зададимся критической глубиной и найдём значения .

мм2мм5
1,31414,48216,95
1,414,4415,90278,58
1,514,8817,37352,21
1,615,3218,88439,28
1,715,7620,34541,382

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение ширины канала по верху:

м;

3) Определим отношение :

м5;

Построим график зависимости от (рис.5). Используя подсчитанное значение , найдём: м,

где - критическая глубина.

Вычислим критический уклон дна по формуле:

,

где ,

,

.

1) Найдём критическое значение смоченного периметра:

м,

2) Вычислим критическое значение ширины канала по верху:

м,

3) Определим критическое значение гидравлического радиуса:

,

Где м2, тогда

м,

4) Найдём критическое значение коэффициента Шези:

,

Следовательно, ;

,

.

2.2Построение графика удельной энергии сечения Э(h)

Для построения графика зададимся значениями глубины h и вычислим .

мм2м/смм
0,504,6912,568,0478,547
0,605,7610,235,3355,935
0,706,8748,573,7464,446
0,808,0327,332,7743,544
0,909,2346,382,0762,976
1,0010,485,621,6002,612
1,1011,775,001,2782,378
1,2013,1044,491,0302,231
1,3014,4824,070,8442,144
1,4015,9043,700,7002,100
1,5017,373,390,5872,087
1,6018,883,120,4972,097
1,9023,672,490,322,220
2,330,681,920,192,490
3,555,931,050,063,56

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение скорости:

м/с;

3) Вычислим значение скоростного напора:

м;

4) Определим значение удельной энергии сечения:

м.

График удельной энергии сечения Э(h) приведён на рис.6.

Рис. 6. График удельной энергии сечения Э (h).

2.3 Построение кривой свободной поверхности на подводящем участке канала

Для построения примем постоянный шаг по глубине:

м,

тем самым разобьём подводящий участок канала на 10 равных частей.

Так как и , то строим кривую типа (рис.7). Рассчитаем её длину по таблице:


мм2м/сммммм2ммм
19,12258,500,2280,00269,1230,4338,9035248,12051,3134,83561,9230,00000300,00006606557,28
8,687237,950,2480,00318,690
28,687237,950,2480,00318,6900,4328,471227,98449,2204,63261,4810,00000380,00006526633,29
8,254218,230,2700,00378,258
38,254218,230,2700,00378,2580,4328,038208,67447,1274,42861,0210,00000480,00006426736,43
7,821199,330,2950,00457,825
47,821199,330,2950,00457,8250,4327,605190,18845,0344,22360,5420,00000620,00006286879,64
7,388181,250,3250,00547,393
57,388181,250,3250,00547,3930,4327,172172,52742,9414,01860,0400,00000800,00006107084,32
6,955164,010,3590,00666,962
66,955164,010,3590,00666,9620,4316,739155,69140,8493,81159,5150,00001060,00005847388,11
6,522147,580,3990,00816,530
76,522147,580,3990,00816,5300,4316,306139,68038,7563,60458,9630,00001420,00005487863,04
6,089131,980,4460,01026,099
86,089131,980,4460,01026,0990,4305,873124,49436,6633,39658,3800,00001930,00004978664,69
5,656117,210,5030,01295,669
95,656117,210,5030,01295,6690,4295,440110,13334,5703,18657,7630,00002690,000042110198,80
5,223103,260,5700,01665,240
105,223103,260,5700,01665,2400,4285,00796,59732,4782,97457,1050,00003830,000030713950,33
4,7990,140,6530,02184,812
81955,93

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение скорости:

м/с;

3) Вычислим значение скоростного напора:

м;

4) Определим значение удельной энергии сечения:

м;

5) Найдём разницу удельной энергии сечения на соседних участках:

м;

6) Вычислим среднее значение глубины:

м;

7) Определим среднее значение площади живого сечения:

м;

8) Найдём среднее значение смоченного периметра:

м;

9) Вычислим среднее значение гидравлического радиуса:

м;

10) Определим среднее значение коэффициента Шези:

;

11) Найдём значение среднего уклона трения:

;

12) Вычислим разницу между уклоном дна подводящего участка, пересчитанным в соответствии со значением максимальной неразмывающей скорости, и средним уклоном трения:

;

13) Определим длину участка с помощью уравнения Чарномского:


м.

Находим длину кривой свободной поверхности:

м.

2.4 Построение кривых свободной поверхности на отводящем участке канала

1. Для построения примем постоянный шаг по глубине:

м, тем самым разобьём отводящий участок канала на 5 равных частей.

Так как и , то строим кривую типа (рис.8). Рассчитаем её длину по таблице:


NучhωVЭЭm+1-ЭmhωχRCifi2-ifΔl
мм2м/сммммм2ммм
10,444,0714,47510,67911,119-4,1290,4964,64810,6770,43541,4560,2146-0,210119,65
0,5525,2411,2396,4386,990
20,5525,2411,2396,4386,990-2,0990,6085,84811,2190,52142,7190,1067-0,102220,54
0,6646,479,1074,2274,891
30,6646,479,1074,2274,891-1,1710,7207,10211,7600,60443,7800,0594-0,054921,32
0,7767,757,6002,9443,720
40,7767,757,6002,9443,720-0,6910,8328,41212,3010,68444,6960,0359-0,031422,01
0,8889,096,4812,1413,029
50,8889,096,4812,1413,029-0,4190,9449,77712,8430,76145,5030,0230-0,018522,63
110,485,6201,6102,610
106,15

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение скорости:

м/с;

3) Вычислим значение скоростного напора:

м;

4) Определим значение удельной энергии сечения:

м;

5) Найдём разницу удельной энергии сечения на соседних участках:

м;

6) Вычислим среднее значение глубины:

м;

7) Определим среднее значение площади живого сечения:

м;

8) Найдём среднее значение смоченного периметра:

м;

9) Вычислим среднее значение гидравлического радиуса:

м;

10) Определим среднее значение коэффициента Шези:

;

11) Найдём значение среднего уклона трения:

;

12) Вычислим разницу между уклоном дна отводящего участка и средним уклоном трения:

;

13) Определим длину участка с помощью уравнения Чарномского:

м.

Находим длину кривой свободной поверхности:

м.

2. Для построения кривой типа (рис.9) составим таблицу, назначив шаг по глубине так, чтобы и разбив отводящий участок канала на 5 частей.

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение скорости:

м/с;

3) Вычислим значение скоростного напора:

м;

4) Определим значение удельной энергии сечения:

м;

5) Найдём разницу удельной энергии сечения на соседних участках:


м;

6) Вычислим среднее значение глубины:

м;

7) Определим среднее значение площади живого сечения:

м;

8) Найдём среднее значение смоченного периметра:

м;

9) Вычислим среднее значение гидравлического радиуса:

м;

10) Определим среднее значение коэффициента Шези:

;

11) Найдём значение среднего уклона трения:

;

12) Вычислим разницу между уклоном дна отводящего участка и средним уклоном трения:

;

13) Определим длину участка с помощью уравнения Чарномского:

м.


№ уч-каh, м, м2, м/с, мЭ, мЭm+1-Эm, м, м, м2, м, м,
, м
123456789101112131415
I1,10514,1783,010,461,565-0,0401,19515,58716,1760,96370,98115,47-14,9926,68
1,28516,9972,510,321,605
II1,28516,9972,510,321,605-0,0701,36018,22516,9731,07472,2839,78-9,3075,27
1,43519,4542,190,241,675
III1,43519,4542,190,241,675-0,0701,48520,30117,5771,15573,1657,15-6,67104,95
1,53521,1482,020,211,745
IV1,53521,1482,020,211,745-0,0701,58522,01618,0611,21973,8255,66-5,18135,13
1,63522,8851,860,181,815
V1,63522,8851,860,181,815-0,0761,68823,83018,5581,28474,4674,51-4,03188,59
1,74124,7751,720,151,891

Находим длину кривой свободной поверхности типа на отводящем участке канала:


2.5 Построение кривой свободной поверхности в канале при открытом затворе

Для построения кривой типа на подводящем участке канала (рис.9) составим таблицу, разбив его на две части и назначив шаг по глубине так, чтобы .

Пример расчёта таблицы для м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

2) Найдём значение скорости:

м/с;

3) Вычислим значение скоростного напора:

м;

4) Определим значение удельной энергии сечения:

м;

5) Найдём разницу удельной энергии сечения на соседних участках:

м;

6) Вычислим среднее значение глубины:

м;

7) Определим среднее значение площади живого сечения:

м;

8) Найдём среднее значение смоченного периметра:

м;

9) Вычислим среднее значение гидравлического радиуса:

м;

10) Определим среднее значение коэффициента Шези:

;

11) Найдём значение среднего уклона трения:

;

12) Вычислим разницу между уклоном дна подводящего участка и средним уклоном трения:

;

13) Определим длину участка с помощью уравнения Чарномского:

м.


№ уч-каh, м, м2, м/с, мЭ, мЭm+1-Эm, м, м, м2, м, м,
, м
123456789101112131415
I1,74124,7751,720,151,891-0,0601,78125,50419,0081,34275,0183,71-3,51170,94
1,82126,2341,630,131,951
II1,82126,2341,630,131,951-0,1031,87727,28819,4721,40175,5583,06-2,86360,14
1,93428,3421,510,122,054

Находим длину кривой свободной поверхности типа на подводящем участке канала:


3. Расчёт отводящего участка канала при наличии гидравлического прыжка

3.1 Построение графика прыжковой функции

Найдем значения прыжковой функции для различных значений глубины наполнения канала. Вычисления сведём в таблицу, по результатам которой построим график зависимости прыжковой функции от глубины наполнения (рис. 6).

№, п/п
мммм2м3м3м3
10,4012,160,1954,5141,250,8842,13
20,6013,040,2897,0326,462,0328,49
30,8013,920,3819,7319,123,7122,83
40,9014,360,42611,1416,704,7521,45
51,10515,260,51814,1813,127,3420,46
61,2515,900,58116,4411,329,5520,87
71,3016,120,60317,2410,7910,3921,18
81,3216,210,61217,5610,5910,7521,34
91,3516,340,62518,0510,3111,2821,59
101,5017,000,69020,559,0514,1823,23
111,7017,880,77524,047,7418,6326,37
121,9018,760,85927,706,7223,7930,51
132,0019,200,90129,606,2826,6732,95
142,5021,401,10639,754,6843,9648,64
153,0023,601,30651,003,6566,6170,26

Пример расчёта таблицы для м:

1) Найдём значение ширины канала по верху:

м;

2) Вычислим значение заглубления центра тяжести сечения под свободной поверхностью:

м;

3) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м2;

4) Вычислим значение произведения :

м3;

5) Найдём значение произведения :

= 0,1954,51 = 0,879 м3;

6) Определим величину прыжковой функции :

41,25 + 0,879 = 42,13 м3.

3.2Определение местоположения гидравлического прыжка

Полагая, что все точки на кривой типа равновероятны для начала прыжка, составим таблицу:

м0,5920,7200,8480,976
м1,8401,6101,3981,180

Пользуясь свойством прыжковой функции , определим про графику соответствующие вторые сопряжённые глубины.

По данным таблицы на рисунке 8 наносим линию вторых сопряжённых глубин.

Точка пересечения линии с кривой типа соответствует действительной второй сопряжённой глубине.

Обратным ходом по графику по =1,67 м, находим м.

3.3 Определение параметров гидравлического прыжка

Высота прыжка м.

Длина прыжка равна м.

Потеря энергии в прыжке

;

м.

Наносим полученные значения на график (рис.6).

Схема гидравлического прыжка представлена на рис. 10.


Список использованной литературы

1. Механика жидкости и газа (гидравлика). Справочник: Учеб. пособие / Е.Н. Кожевникова, А.И. Лаксберг, Е.А. Локтионова, М.Р. Петриченко. СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2007. 90 с.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
157252
рейтинг
icon
6081
работ сдано
icon
2741
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
67 669 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
ОМГТУ
Спасибо большое, работа была выполнена досрочно. Приятно отрабатывать задания с такими ис...
star star star star star
Дальрыбвтуз
Прекрасная работа, если у вас есть не совсем понятные аббревиатуры раскрывайте их сразу)
star star star star star
ИРНИТУ
Работа выполнена досрочно, исполнитель всегда на связи, можно обсудить интересующие вопрос...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Ядерная геофизика и радиометрия скважин

Лабораторная, Ядерная геофизика и радиометрия скважин

Срок сдачи к 27 окт.

только что

Теоретическая часть+2 задачи по варианту

Контрольная, Технология и эксплуатация нефтяных и газовых скважин

Срок сдачи к 22 окт.

7 минут назад

Физика плата

Практическая работа, Физика плата

Срок сдачи к 27 окт.

8 минут назад

Зарубежная криминология: история и современност

Понизить процент ИИ в работе, Криминология

Срок сдачи к 25 окт.

8 минут назад

.

РГР, Металлические конструкции

Срок сдачи к 20 нояб.

10 минут назад

Индентификация веществ

Лабораторная, Органическая химия

Срок сдачи к 23 окт.

11 минут назад

Выполнить курс. физическая культура и спорт / до 2025 iii. п-00301

Контрольная, Физическая культура и спорт

Срок сдачи к 27 окт.

11 минут назад

Подготовить сообщение о современных авторах

Презентация, Литература

Срок сдачи к 22 окт.

11 минут назад

!Макет проекта

Индивидуальный проект, Опытно-экспериментальная работа педагога-психолога

Срок сдачи к 22 окт.

11 минут назад

Написать 2 доклада

Доклад, Промышленное и гражданское строительство

Срок сдачи к 25 окт.

11 минут назад

курсовая

Курсовая, Экономика предприятия

Срок сдачи к 25 окт.

11 минут назад

.

РГР, Железобетонные конструкции

Срок сдачи к 20 нояб.

11 минут назад

тема курсовой - подследственность: понятие, виды, значение

Курсовая, предварительное следствие

Срок сдачи к 15 нояб.

11 минут назад

Решить задачи

Решение задач, Процессы и аппараты химической технологии

Срок сдачи к 30 окт.

11 минут назад

помогите срочно ответить на вопросы и не дорого

Реферат, Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Срок сдачи к 23 окт.

11 минут назад

Заполнить дневник и отчет по практике

Дневник по практике, Логистика

Срок сдачи к 10 нояб.

11 минут назад

Написать ВКР и бланк задания

ВКР, Педагогика начального образования

Срок сдачи к 1 дек.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно