Свободное истечение

Свободное истечение (см. рис. 9.22) наблюдается в следующих случаях:

· поток в нижнем бьефе находится в бурном состоянии: i0>iкр, hн<hкр;

· поток в нижнем бьефе в спокойном состоянии. Поток жидкости, вытекающий из-под щита, будет сопрягаться в виде отогнанного прыжка или прыжка в сжатом сечении.

При открытии щита на высоту а от дна русла поток, вытекающий из-под щита, обтекая нижнюю часть его, сужается по вертикали. В результате этого происходит сжатие потока. В сжатом сечении глубина потока равна hс (см. рис. 9.22).

Глубину потока в сжатом сечении можно выразить через высоту открытия щита а и коэффициент сжатия потока :

hc= . (9.52)

Коэффициент вертикального сжатия зависит от открытия щита а и геометрического напора перед щитом H, ε = f .

Для определения свободного истечения определяется глубина hc", сопряженная с глубиной в сжатом сечении. Свободное истечение будет иметь место, когда hc"> hн (hн — глубина воды в нижнем бьефе).

Свободное истечение из-под щита подобно истечению потоков через водосливы с широким порогом.

Расход потока при свободном истечении из-под щита выражается уравнением расхода, как для водослива с широким порогом:

(9.53)

где φ — коэффициент скорости; b — ширина русла, где установлен щит;

H0 — полный напор потока перед щитом.

Уравнение (9.53) с учетом (9.52) можно записать в виде

Q=φab . (9.54)

Значения коэффициента скорости φ при истечении из-под плоского щита можно принять следующими:

· отверстие без порога — φ = 0,95 0,97 (см. рис. 9.22);

· отверстие с широким порогом — φ =0,85 0,95.

Для определения расхода потока при свободном истечении из-под щита используется следующая формула:

Q=φ . (9.55)

Значения функции φ = f(Fr) по А. Альтшулю приведены в V2 табл. 9.5 (число Фруда Fr = ).

Таблица 9.5 Значения функции <р = f (Fr)

Fr = 0,01 0,025 0,06 0,1 и более
φ 1,06 1,0 0,97 0,96 0,96

 

Для плоского вертикального щита А. Альтшуль рекомендовал при определении коэффициента сжатия формулу

ε=0,57+ , (9.56)

где n = .

Расстояние от плоскости отверстия щита до сжатого сечения на основании экспериментов l 0,75а.

Длина прыжка lп вычисляется по формулам, приведенным в гл. 8.








Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 969;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.