Przepywy wody w korytach otwartych Rodzaje ruchu cieczy

Przepływy wody w korytach otwartych

Rodzaje ruchu cieczy w korytach otwartych nieustalony Q=f(t) jednostajny (parametry stałe na długości) niejednostajny (parametry zmienne na długości) wolnozmienny szybkozmienny

Ruch ustalony jednostajny A [m 2] v [ms-1] L (obwód zwilżony) I = tg (α) α Wzór Chézy (1775)

Promień hydrauliczny h B

Współczynnik „c” do wzoru Chézy według Chézy Wzór Ganguilleta i Kuttera Wzór Bazina Wzór Manninga czyli

Niektóre wartości współczynnika szorstkości „n” do wzoru Manninga Rodzaj powierzchni n Szkło, powierzchnie emaliowane 0, 009 Dobra wyprawa z zaprawy cementowej 0, 010 Rury wodociągowe w normalnych warunkach 0, 012 Rury kanalizacyjne w normalnych warunkach 0, 013 Rury „zabrudzone” 0, 014 Kanały ze zwartą powłoką ilastą 0, 018 Kanały w zwartym żwirze 0, 020 Rzeki z bardzo dobrymi warunkami przepływu 0, 025 Rzeki z przeciętnymi warunkami przepływu 0, 035 Rzeki ze złymi warunkami przepływu 0, 040 -0, 080 Tereny zalewowe, zarośnięte 0, 080 -0, 150

Wzór Cowana na współczynnik szorstkości n 0 – składowa zależna od materiału dna (0, 020 – 0, 028); n 1 – wpływ nieregularności dna koryta (0, 000 – 0, 020); n 2 – wpływ zmian kształtu przekroju koryta (0, 000 - 0, 015); n 3 – wpływ przeszkód w korycie cieku (0, 000 – 0, 060); n 4 – wpływ roślinności (0, 005 – 0, 100); m 5 – wpływ meandrowania cieku (1, 000 – 1, 300) Zatem według Cowana: nmin = 0, 025; nmax = 0, 290

Ruch ustalony niejednostajny z 2 z 1 L Poziom odniesienia

Ruch krytyczny, podkrytyczny i nadkrytyczny

Dla takiego samej energii całkowitej strumienia istnieją dwie możliwości: v 2 v 1 ruch podkrytyczny (supercritical) ruch nadkrytyczny (subcritical)

Zadanie: określić głębokość, przy której wysokość energii w korycie prostokątnym przy zadanym przepływie osiąga minimum. Jest to głębokość krytyczna

Wykres energii całkowitej strumienia h Ruch nadkrytyczny hkr Ruch podkrytyczny E W ruchu krytycznym przy zadanym przepływie energia strumienia osiąga minimum, a przy zadanej energii przepływ osiąga maksimum.

Przejście z ruchu nadkrytycznego w podkrytyczny i odwrotnie h>h kr i < ikr h< i > ikr odskok hydrauliczny i > ikr i < ikr hk r

… i to na dzisiaj wszystko. Ale jeszcze nie żegnamy się z hydrauliką koryt otwartych.