Совершенный гидравлический прыжок
Основное уравнение совершенного гидравлического прыжка для прямоугольного сечения. Определение сопряженных глубин. Применение гидравлического прыжка в современной технике. Использование теоремы об изменении количества движения и формулы Павловского.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2013 |
| Размер файла | 75,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Совершенным называется прыжок, у которого высота прыжка больше h1.
Возьмем 2 сечения:
1- на глубине h1
2- на глубине h2
Применим к ним теорему об изменении количества движении, при этом сделав несколько допущений:
1. уклон дня настолько мал, что силой тяжести можно пренебречь.
2. в виду небольшого расстояния между сечениями силой трения пренебрегаем.
3. движение между сечениями плавно изменяющееся.
4. коэффициенты количества движения равны между собой.
Основное уравнение совершенного гидравлического прыжка
Или более кратко: П(h1)=П(h2).
П=
Рисунок 1
1. Если h стремится к бесконечности, щ стремится к бесконечности, функция справа так же стремится к бесконечности, то функция имеет минимум:
Выражение получается аналогично минимуму удельной энергии сечения. Отличается лишь коэффициентами б и б0. Эти коэффициенты приблизительно равны и близки к 1, и их можно приравнять, тогда минимум прыжка функции наблюдается при критической глубине.
Из графика следует, что любая горизонтальная линия пересекает его только в двух точках при определенных сопряженных глубинах h1 и h2. Каждой глубине потока в бурном состоянии h1 соответствует только одна глубина в спокойном состоянии и наоборот.
Гидравлический прыжок при критической глубине не возможен.
Определение сопряженных глубин.
Если одна из сопряженных глубин известна, то вторую можно найти решая:
1. аналитически уравнение гидравлического прыжка.
2. методом подбора
3. по графику прыжковой функции.
Решим уравнение гидравлического прыжка для прямоугольного сечения:
|щ=bh; y=h/2|
;
Это уравнение симметрично относительно глубин до прыжка и после прыжка.
Потери энергии в гидравлическом прыжке.
Рисунок 2
Когда происходит гидравлический прыжок между двумя сопряженными глубинами h1 и h2 наблюдается уменьшение скорости движения жидкости, вращение отдельных частиц, а так же пульсация. Что приводит к потерям энергии. То есть наблюдается явления аналогичные тем, что происходят в местных сопротивлениях. Если совместить график П(h) и график удельной энергии сечения, то мы получим, что энергия на глубине h2 всегда меньше, чем на глубине h1. То есть при гидравлическом прыжке наблюдаются потери энергии и их можно определить.
Из него следует, что чем больше высота, тем больше потери энергии в таком прыжке.
Применение гидравлического прыжка в технике.
1. Как смеситель при добавлении реагентов.
2. Водомер для измерения расхода.
,
гидравлический прыжок глубина уравнение
где М - коэффициент для данного русла (постоянная)
Замеряя глубину до и после прыжка при известном значении М можно найти Q.
3. Как гаситель энергии: если поток движется в бурном состоянии, то, рассчитывая движения таким образом, чтобы произошел гидравлический прыжок можно привести его в спокойное состояние. Для этого используют такие сооружения, как водобойный колодец и водобойная стенка.
1) водобойный колодец
Длина колодца определяется такой, чтобы в ней поместился гидравлический прыжок:
Ln=2,5(1,9h2 -h1) - формула Павловского.
2) водобойная стенка - прямоугольный или трапециидальный водослив высотой C.
Рисунок 3
hc2 = С+Н,
где H - напор над водосливом, который рассчитывается из основной формулы расхода на водосливе.
Длина находится как для водобойного колодца.
Сравним работу колодца и стенки. Колодец хорошо гасит избыток щК. Однако, при сбросе воды в холодное время года, вода в колодце замерзает. В нижнем бьефе образуется отогнанный прыжок, который размывает русло.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение сжимающего усилия малого поршня и силу приложения к рычагу гидравлического пресса. Расчет напора насоса при известной объемной подаче. Схема и принцип действия радиально-поршневого насоса. Описание гидравлического оборудования машины ЛП-19.
контрольная работа [292,6 K], добавлен 08.07.2011Физические основы развития гидравлического удара. Фазы развития этого явления. Факторы, влияющие на силу гидроудара, его особенности, сущность. Условия отрыва жидкости, влияние на стенки трубы. Способы борьбы и методы предотвращения гидравлического удара.
курсовая работа [195,3 K], добавлен 07.04.2015Содержание и значение теоремы моментов, об изменении количества движения точки. Работа силы и принципы ее измерения. Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки. Несвободное движение точки (принцип Даламбера), описание частных случаев.
презентация [515,7 K], добавлен 26.09.2013Определение поступательного и вращательного движения твердого тела. Кинематический анализ плоского механизма. Применение теоремы об изменении кинетической энергии к изучению движения механической системы. Применение общего управления динамики к движению.
контрольная работа [415,5 K], добавлен 21.03.2011Определение числовых значений объёмного, массового и весового расхода воды, специфических характеристик режима движения, числа Рейнольдса водного потока, особенности вычисления величины гидравлического радиуса трубопровода в условиях подачи воды.
задача [25,1 K], добавлен 03.06.2010Определение величины сил, приложенных к отдельным участкам конструкции, силы трения, нормальной реакции. Вычисление положения точки на траектории в рассматриваемый момент времени. Применение теоремы об изменении количества движения к механической системе.
контрольная работа [458,3 K], добавлен 23.11.2009Применение дифференциальных уравнений к изучению движения механической системы. Описание теоремы об изменении кинетической энергии, принципа Лагранжа–Даламбера (общего уравнения динамики), уравнения Лагранжа второго рода, теоремы о движении центра масс.
курсовая работа [701,6 K], добавлен 15.10.2014Определение реакций опор твердого тела, скорости и ускорения точки. Интегрирование дифференциальных уравнений движения материальной точки. Теоремы об изменении кинетической энергии механической системы. Уравнение Лагранжа второго рода и его применение.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.10.2011Вывод дифференциального уравнения движения с использованием теоремы об изменении кинетической энергии механической системы. Определение реакций внутренних связей. Уравнение динамики системы как математическое выражение принципа Даламбера-Лагранжа.
курсовая работа [477,8 K], добавлен 05.11.2011Уравнение Бернулли для начального сечения наполненного резервуара. Скорость распространения возмущений по трубе. Коэффициент гидравлического трения. Расходные характеристики разветвлений. Величина повышения давления в начальной фазе гидроудара.
практическая работа [265,6 K], добавлен 05.06.2011Закон вязкого трения Ньютона. Определение равнодействующей силы гидростатического давления жидкости на плоские стенки. Понятие гидравлического радиуса. Геометрический и физический смысл понятий: геодезический, пьезометрический и гидравлический уклоны.
контрольная работа [150,1 K], добавлен 07.07.2014Расчет расходов жидкости, поступающей в резервуары гидравлической системы, напора и полезной мощности насоса; потерь энергии, коэффициента гидравлического трения при ламинарном и турбулентном режиме. Определение давления графоаналитическим способом.
курсовая работа [88,0 K], добавлен 11.03.2012Особенности гидравлического расчета системы водяного пожаротушения. Чертеж схемы распределения точек водоснабжения. Определение суммарной производительности стационарных пожарных насосов. Расчет потерь напора по участкам. Построение характеристики сети.
курсовая работа [139,5 K], добавлен 30.06.2014Анализ гидравлического режима работы теплосетей поселка Инской на примере тепломагистрали №2. Определение характера местных гидравлических сопротивлений. Проверочный гидравлический расчет теплосети. Разработка мероприятий по решению обнаруженных проблем.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 22.11.2009Конструктивный, тепловой, гидравлический и аэродинамический расчеты змеевикового экономайзера парового котла для подогрева питательной воды. Определение гидравлического сопротивления элементов теплообменного аппарата, изменения энтальпии теплоносителя.
курсовая работа [145,8 K], добавлен 16.03.2012Проведение исследования схемы движения воды в поверхностях нагрева. Уменьшение гидравлического сопротивления подогревателя через охлаждение греющего пара. Определение теплоотдачи от пара к стенке и от стенки к воде. Тепловой расчет охладителя дренажа.
контрольная работа [262,4 K], добавлен 20.11.2021Ударные силы и импульсы. Главный вектор и момент ударных импульсов. Задачи теории импульсивного движения. Теорема об изменении количества движения, об изменении кинетического момента и об изменении кинетической энергии. Удар по свободному твердому телу.
презентация [666,9 K], добавлен 02.10.2013Использование теоремы об изменении кинетической энергии при интегрировании системы уравнений движения. Получение дифференциальных уравнений движения диска. Анализ динамики ускорения движения стержня при падении. Расчет начальных давлений на стену и пол.
презентация [597,5 K], добавлен 02.10.2013Определение диаметров подающих трубопроводов и потерь напора - задача гидравлического расчета. Устройство систем отопления, их инерционность и принципы проектирования. Способы подключения отопительных приборов. Однотрубная система водяного отопления.
реферат [154,9 K], добавлен 22.12.2012Определение реакций опор составной конструкции по системе двух тел. Способы интегрирования дифференциальных уравнений. Определение реакций опор твердого тела. Применение теоремы об изменении кинетической энергии к изучению движения механической системы.
задача [527,8 K], добавлен 23.11.2009
