Расход воды, проходящий через водоспускную трубу, определяют по формуле
, м3/с,
где - коэффициент расхода, учитывающий местную потерю на вход в трубу;
- площадь сечения трубы, м2;
- ускорение свободного падения, м/с2;
Н - напор над центром тяжести входного сечения трубы, м.
Для определения коэффициента расхода следует выяснить, как работает водоспускная труба: как насадок, как отверстие или как «короткий трубопровод».
Чтобы труба работала как насадок, должны быть соблюдены одновременно два условия:
1. Длина трубы должна быть
2. Максимальный вакуум в насадке должен быть меньше = 8 м вод. ст. Значение вычисляют по формуле:
, м,
где Н - напор над центром тяжести входного сечения трубы, м.
Если эти условия соблюдены, водоспускная труба будет работать как насадок, для которого коэффициент расхода = 0,82.
Если одно из перечисленных условий не будет выполняться, т. е.
или м,
то водоспускная труба будет работать как отверстие и коэффициент расхода будет равен 0,62.
При длине трубы следует, помимо потерь напора в местных сопротивлениях, учитывать потери напора по длине, т. е. рассчитывать водоспускную трубу как «короткий трубопровод».
|
|
Коэффициент расхода в этом случае следует определять по формуле
где - коэффициент гидравлического трения
= 0,02
- коэффициент местного сопротивления на входе в трубу, снабженном решеткой = 1,5
Задача 3
Трапецеидальный канал с крутизной откосов т и коэффициентом шероховатости стенок = 0,025, имеющий ширину по дну , проложен с уклоном дна (рисунок 5). Требуется определить:
1. Глубину воды в канале при пропуске расхода .
2. Ширину канала по верху (по урезу воды) В.
3. Среднюю скорость движения воды V.
4. Состояние потока (спокойное или бурное).
5. Критический уклон дна канала .
6. Для найденного значения площади поперечного сечения найти гидравлически наивыгоднейшее сечение канала (отношение , соответствующее гидравлически наивыгоднейшему сечению).
7. Пропускную способность найденного гидравлически наивыгоднейшего сечения.
Рис. 5 – Схема поперечного сечения трапецеидального канала
Таблица 3
Исходные данные | Номера вариантов | |||||||||
0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | |
, м | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 |
0,0001 | 0,0002 | 0,0003 | 0,0004 | 0,0005 | 0,0006 | 0,0007 | 0,0008 | 0,0009 | 0,001 | |
, м3/с | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | 11,0 | 12,0 | 13,0 |
Продолжение таблицы 3
Исходные данные | Номера вариантов | |||||||||
1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 1,9 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | |
, м | 6,0 | 5,5 | 5,0 | 4,5 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 1,5 |
0,0011 | 0,0012 | 0,0013 | 0,0014 | 0,0015 | 0,0016 | 0,0017 | 0,0018 | 0,0019 | 0,002 | |
, м3/с | 14,0 | 15,0 | 16,0 | 17,0 | 18,0 | 19,0 | 20,0 | 19,0 | 18,0 | 17,0 |
|
|
Окончание таблицы 3
Исходные данные | Номера вариантов | |||||||||
1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | |
, м | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 |
0,0021 | 0,0022 | 0,0023 | 0,0024 | 0,0025 | 0,0026 | 0,0027 | 0,0028 | 0,0029 | 0,003 | |
, м3/с | 16,0 | 15,0 | 14,0 | 13,0 | 12,0 | 11,0 | 10,0 | 9,0 | 8,0 | 7,0 |