Расчет гидравлического прыжка

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

Рис. 2.12.

Расчет гидравлического прыжка сводится к определению его характеристик: второй сопряженной глубины, длины гидравлического прыжка (рис. 2.12).

Выполняю расчет в следующей последовательности:

определю сжатую глубину методом последовательного приближения:

,

где удельный расход;

коэффициент скорости, ;

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 , указанной в исходных данных; при

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 больше 5% то продолжаем расчет:

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

Рекомендуется за первую сопряженную глубину принять глубину равную сжатой:

Определю вторую сопряженную глубину по формуле:

Принимаем

Сделаем выводы о типе гидравлического прыжка:

т.к. то гидравлический прыжок затопленный.

Значит, в выходной части устанавливать гаситель энергии ненужно.