tailieunhanh - Bài giảng Thủy lực đại cương - Chương 7: Dòng chảy đều không áp trong kênh

Bài giảng Thủy lực đại cương - Chương 7: Dòng chảy đều không áp trong kênh cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm chung; Mặt cắt kênh; Các bài toán về kênh hình thang; Tính toán kênh phức tạp; Lưu tốc tính toán cho phép. Mời các bạn cùng tham khảo! | THỦY LỰC ĐẠI CƢƠNG CHƢƠNG 7 DÒNG CHẢY ĐỀU KHÔNG ÁP TRONG KÊNH . KHÁI NIỆM CHUNG . MẶT CẮT KÊNH . CÁC BÀI TOÁN VỀ KÊNH HÌNH THANG . TÍNH TOÁN KÊNH PHỨC TẠP . LƯU TỐC TÍNH TOÁN CHO PHÉP . KHÁI NIỆM CHUNG . Dòng chảy đều không áp trong kênh J Dòng chảy không áp trong kênh là h0 dòng chảy có mặt hoáng tiếp xúc với khí trời Dòng chảy ổn định là dòng chảy có lưu i lượng diện tích mặt cắt ướt đồ phân bố lưu tốc trên mặt cắt ướt không thay h0 m đổi dọc theo chiều dòng chảy. b . KHÁI NIỆM CHUNG Các điều kiện để có dòng chảy ổn định đều không áp 1. Lưu lượng không đổi theo thời gian và dọc theo dòng chảy Q t l Const. 2. Hình dạng mặt cắt chu vi và diện tích mặt cắt ướt không đổi dọc theo dòng chảy. Nên độ sâu mực nước trong kênh h l const. 3. Độ dốc đáy không đổi i const. 4. Hệ số nhám cũng không đổi n const. 5. Phân bố lưu tốc trên các mặt cắt là không đổi dọc theo dòng chảy. . KHÁI NIỆM CHUNG Công thức tính toán cơ bản J Dòng chảy đều trong kênh hở thường là h0 dòng chảy rối ở khu sức cản bình phương Công thức tính vận tốc v C RJ m s i Độ sâu dòng đều không đổi dọc theo dòng chảy nên có i J Công thức tính vận tốc trên được viết lại v C Ri Công thức tính lưu lượng Q v C Ri . MẶT CẮT KÊNH . Mặt cắt kênh thƣờng dùng Kênh nổi Cống ngầm . MẶT CẮT KÊNH . Các yếu tố thuỷ lực của mặt cắt ƣớt B Xét một kênh hở hình thang cân Chiều rộng mặt thoáng free surface width h0 m B b 2mho m Diện tích mặt cắt ướt flow Area b ω b mho ho m2 Bán kính thủy lực Chu vi mặt cắt ướt wetted Perimeter R b 2h o 1 m 2 m b Hệ số h0 Ghi chú kênh mặt cắt chữ nhật tam giác cân sử dụng công thức trên nhưng có thay đổi các yếu tố đặc thù . MẶT CẮT KÊNH Mặt cắt có lợi nhất về thuỷ lực Khái niệm Các kênh dẫn khi cùng một điều kiện n i và ω không đổi nếu mặt cắt nào dẫn lưu lượng lớn nhất thì mặt cắt đó có lợi nhất về thủy lực. Nghiên cứu kênh dẫn hình thang cân nhận thấy điều kiện có lợi nhất về thủy lực của kênh khi kênh thỏa mãn b ln 2 h o ln 1 m2 m