Явление скачкообразного перехода бурного потока с глубиной меньше критической называется гидравлическим прыжком.
Рис. 2.12 Расчетная схема гидравлического прыжка
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 hc 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:
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.