Расчёт гидравлического прыжка

Явление скачкообразного перехода бурного потока с глубиной меньше критической называется гидравлическим прыжком.

hкб

h’

lп

hб

i02

i03

Рис. 2.12 Расчетная схема гидравлического прыжка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР-02068982-270205-АДМ-ПД-60-08-2010

Расчёт гидравлического прыжка сводится к определению его характеристик: – первой сопряжённой глубины, – второй сопряжённой глубины, – длины гидравлического прыжка.

Выполняю расчёт в следующей последовательности:

Определю сжатую глубину h_c методом последовательного приближения:

где q ― удельный расход;

φ ― коэффициент скорости, φ = 0,9;

― энергия, с которой поток приходит в отводящий канал.

, т. е. энергия на конце быстротока, которую можно определить из уравнения:

где ― глубина на конце быстротока, определяется по кривой свободной поверхности при длине l, указанной в исходных данных;

― скорость на конце быстротока, определяется по формуле:

В первом приближении не учитывается в знаменателе, тогда

Во втором приближении учитывается в знаменателе, тогда

т. к. расхождение между и составляет меньше 5%, то принимаем за сжатую глубину последнее числовое значение .

Рекомендуется за первую сопряжённую глубину принять глубину равную сжатой:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР-02068982-270205-АДМ-ПД-60-08-2010

Определю вторую сопряженную глубину по формуле:

Сделаем выводы о типе гидравлического прыжка:

т. к. , то гидравлический прыжок отогнанный.

В случае отогнанного гидравлического прыжка для погашения энергии, с которой приходит с быстротока, необходимо в выходной части установить гаситель энергии.