Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах icon

Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах




НазваМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах
Сторінка1/8
Дата28.06.2012
Розмір0.93 Mb.
ТипКонспект
  1   2   3   4   5   6   7   8

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ

МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА


ІНЖЕНЕРНА ГІДРАВЛІКА.

Рух рідини у відкритих руслах

(Конспект лекцій для студентів 3 курсу денної і заочної форм навчання,

екстернів і іноземних студентів спеціальності 6.092600 – «Водопостачання та водовідведення»)


Харків – ХНАМГ – 2007

Інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах. (Конспект лекцій для студентів 3 курсів денної і заочної форм навчання, екстернів і іноземних студентів спеціальності 6.092600 – «Водопостачання та водовідведення»)./Укл.: Шевченко Т.О., Яковенко М.М. – Харків: ХНАМГ, 2007. - 94 с.


Укладачі: М.М. Яковенко

Т.О. Шевченко


Рецензент: докт. техн. наук, проф. С.С. Душкін


Рекомендовано кафедрою водопостачання, водовідведення та очистки вод, протокол № 1 від 30.08.2007 р.


ВСТУП


Конспект лекцій написано відповідно до програми курсу «Інженерна гідравліка» і навчального плану для студентів денної і заочної форм навчання, екстернів і іноземних студентів спеціальності 6.092600 «Водопостачання та водовідведення». В конспекті наведені загальні відомості про рух рідини у відкритих руслах, розглянуті питання рівномірного й нерівномірного руху рідини у відкритих руслах, розрахунок каналів, основні емпіричні формули розрахунків безнапірного руху рідини в закритих руслах, визначення нормальної глибини потоку.

Також у конспекті розглянуті питання сполучення б’єфів, гідравлічний стрибок, рівняння стрибкової функції, методи інтегрування диференціального рівняння встановленого плавного нерівномірного руху рідини в призматичному руслі.

Конспект лекцій призначений для студентів 3 курсів вищих навчальних закладів, які готують спеціалістів у галузі водопостачання, каналізації, раціонального використання й охорони водних ресурсів.

^ ТЕМА 1. УСТАЛЕНИЙ РУХ РІДИНИ У ВІДКРИТИХ РУСЛАХ

    1. Диференціальне рівняння сталого руху рідини, що плавно змінюється


У попередніх лекціях розглядався в основному напірний рух рідини, при якому форма й розміри живого перерізу потоку визначалися формою й розмірами перерізу самого русла.

При русі у відкритому руслі будь-яка місцева зміна умов руху неминуче приведе до деформації живого перерізу потоку на деякій його довжині.

У цій лекції ми розглянемо сталий рух рідини, що плавно змінюється, у відкритих руслах, при якому зміна основних параметрів потоку по його довжині відбувається плавно. Тому при виведенні рівнянь руху можна зневажити складовими місцевих швидкостей у площині живого перерізу потоку й прийняти розподіл тиску в цій площині відповідному гідростатичному закону. Будемо вважати, що робота сил опору при нерівномірному й рівномірному русі практично однакова.

В інженерній практиці відкриті русла розділяють на дві категорії: призматичні й непризматичні.

^ До призматичних русел належать русла, в яких основні геометричні параметри потоку залишаються постійними по всій довжині.

Площа живого перерізу потоку призматичного русла залежить від глибини наповнення русла

^ W=f(h) (1.1)

У випадку непризматичного русла площа живого перерізу потоку є функцією двох змінних

W=f(h,S), (1.2)

де h - глибина наповнення русла;

S - характерний поперечний розмір для даної форми русла.

Розглянемо загальний випадок сталого руху рідини плавно, що змінюється, у відкритому непризматичному руслі:


1 P0


2

z1 h


1 V

а i z2 h+dh


0 0

dl 2

l+dl

Рис.1.1 – Сталий рух рідини, що плавно змінюється, у відкритому непризматичному руслі.

Уведемо наступні позначення:

i = sin? - поздовжній ухил дна русла;

Po – зовнішній тиск, звичайно рівний Ратм;

Q – витрата потоку;

W – площа живого перерізу потоку;

h – найбільша глибина потоку в даному живому перерізі, різна для різних перерізів;

? - коефіцієнт енергії Кориоліса;

V= Q/w – середня швидкість у даному живому перерізі;

^ I – гідравлічний ухил звичайно прийнятий для відкритих русел рівним поздовжньому ухилу вільної поверхні потоку;

а = i·l – відстань по вертикалі від дна до площини в даному живому перерізі.

Русло з позитивним ухилом дна - це таке русло, у якого абсолютні позначки дна зменшуються за напрямком руху рідини.

Виділимо в потоці два перерізи 1-1 і 2-2 на нескінченно малій відстані dl один від одного (рис. 1.1).

Для виділених перерізів складемо рівняння Бернуллі щодо площини 0-0, проведеної через нижню крапку живого перерізу 2-2

. (1.3)

Розкриваючи (V+d)2 як V2+2Vd+(d)2, зневажаємо (d), тому що в силу його невеликої величини й, заміняючи dhтр на Vdl/CR, і в процесі перетворень замінивши V=Q/w запишемо:

. (1.4)

Це рівняння називають загальним диференціальним рівнянням сталого руху, що плавно змінюється, у відкритому руслі.

У випадку призматичного русла рівняння спрощується, тому що величина d/dl = 0

(1.5)

Перетворюючи величину ? Q2B/g3, одержуємо:

,

де hср = W/B – середня глибина перерізу.

Надалі безрозмірний комплекс Пк= будемо називати параметром кінетичності потоку.

Для прямокутного перерізу русла hср = h і ? = 1 параметр кінетичності являє собою число Фруда:
  1   2   3   4   5   6   7   8

Схожі:

Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства програма та робоча програма навчальної дисципліни «інженерна гідравліка»
Програма та робоча програма навчальної дисципліни «Інженерна гідравліка» (для студентів 3 курсу денної І заочної форм навчання напряму...
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconГ. Д. Галкіна інженерна графіка конспект
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconГ. Д. Галкіна нарисна геометрія, інженерна та машинна графіка конспект
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах icon«інженерна графіка» для слухачів другої вищої освіти напряму підготовки 092202 – «Електротранспорт»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
Технічна механіка рідини І газу" (для слухачів другої вищої освіти спеціальності 06010101 "Промислове І цивільне будівництво")
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconМіністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства В. В. Масловський Програма та робоча програма навчальної дисципліни «Спецкурс за напрямом профілізації»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconМіністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства В. В. Масловський Програма та робоча програма навчальної дисципліни «Спецкурс за напрямом спеціалізації»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
Технічна механіка рідини І газу" (для студентів 2 курсу денної форми навчання напряму підготовки 170202 "Охорона праці" (опр))
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
Технічна механіка рідини І газу" (для студентів 2 курсу денної форми навчання напряму підготовки 170202 "Охорона праці" (опр))
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства інженерна гідравліка. Рух рідини у відкритих руслах icon«Інженерна та комп’ютерна графіка» для студентів 1 курсу заочної форми навчання напряму підготовки 070101 – «Транспортні системи»
Міністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи