Weronika Hejko Dynamika cieków ćw1.pdf

(657 KB) Pobierz
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska
DYNAMIKA CIEKÓW – ćwiczenia projektowe
Termin: 0 -1 -2
Data wydania: 19.10.2015
ĆWICZENIE 1
Imię i nazwisko studenta: Weronika Hejko
Zakres ćwiczenia:
Zaprojektować kanał/rów o nierozmywalnym przekroju dwudzielnym. Dla zaprojektowanego
przekroju sporządzić wykresy: prędkości i przepływu w zależności od napełnienia.
Obliczyć i porównać wartości współczynnika prędkości obliczone przy użyciu wzorów:
Manninga
Forchheimera
Pawłowskiego
Agroskina
Grupa: IW
.
Dla przepływu średniego i maksymalnego należy obliczyć:
Dane:
Nazwa cieku: Soła
SSQ: 0,49
Qm: 4,88
Opracowanie: A.S.
Głębokośd krytyczną
Liczbę Froude’a
Spadek krytyczny
Spadek rzeki Soła obliczono z odcinka o długości 3,9 km i wyniósł on i=0,005. Zaprojektowano koryto
składające się z dwóch części: prostokątnej i trapezowej. Część prostokątna została
zaprojektowana dla przepływu SSQ a część trapezowa dla przepływu Q
m
. W części trapezowej
została wykorzystana wykładzina z kamienia o zaprawie. Natomiast w korycie trapezowym został
użyty narzut kamienny gr 10 cm.
parametry
Spadek dna koryta rzeki
Wysokość
szerokość
Powierzchnia
Obwód zwilżony
Promień hydrauliczny
szorskość
wzór Manninga
wzór Forchleimera
c
wzór Pawłowskiego
wzór Agroskina
Prędkość
Prędkość dopuszczalna
Przepływ obliczeniowy
Przepływ miarodajny
Symbol
i
H
B
F
U
R
h
n
c
c
c
c
v
v
dop
Q
Q
Jednostki
-
m
m
m
2
m
m
-
-
-
-
-
m/s
m/s
m
3
/s
m
3
/s
Koryto I
0,005
0,5
0,64
0,32
1,64
0,20
0,015
39,56
38,53
38,00
54,09
1,57
2,7
0,50
0,49
Koryto II
0,005
0,90
2,1
2,89
7,12
0,40
0,022
0,022
37,89
36,77
36,03
1,69
6,00
4,90
4,88
Obliczenia
Wzór na współ. prędkości wg Manninga
Wzór na współ. prędkości wg Forchleimera
Wzór na współ. prędkości wg Pawłowskiego
Z czego
Wzór na współ. prędkości wg Agroskina
Szorstkość dna koryta kanału została policzona z średniej ważonej
Prędkość
Przepływ
Wykres prędkości i przepływów zależnych od napełnienia
100
80
Napełnienie (h) [%]
60
40
20
0
0
1
2
3
4
5
6
prędkość (v) i przepływ (Q) w korycie
lp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
wysokość h Pole F Obwód zwilżony U
0,05 0,032
0,74
0,1 0,064
0,84
0,15 0,096
0,94
0,2 0,128
1,04
0,25
0,16
1,14
0,3 0,192
1,24
0,35 0,224
1,34
0,4 0,256
1,44
0,45 0,288
1,54
0,5
0,32
1,64
0,55
0,38
3,32
0,6
0,45
3,55
0,65
0,52
3,77
0,7
0,61
3,99
0,75
0,71
4,22
0,8
0,82
4,44
0,85
0,93
4,67
0,9
1,06
4,89
0,95
1,20
5,11
1
1,35
5,34
1,05
1,50
5,56
1,1
1,67
5,78
1,15
1,85
6,01
1,2
2,04
6,23
1,25
2,23
6,45
1,3
2,44
6,68
1,35
2,66
6,90
1,4
2,89
7,12
Promień
hydrauliczny Rh szorskość n
0,0432
0,015
0,0762
0,015
0,1021
0,015
0,1231
0,015
0,1404
0,015
0,1548
0,015
0,1672
0,015
0,1778
0,015
0,1870
0,015
0,1951
0,015
0,1136
0,016
0,1255
0,017
0,1386
0,018
0,1527
0,018
0,1677
0,019
0,1835
0,019
0,1999
0,020
0,2168
0,020
0,2342
0,020
0,2521
0,020
0,2702
0,021
0,2888
0,021
0,3076
0,021
0,3266
0,021
0,3459
0,021
0,3654
0,021
0,3851
0,021
0,4049
0,021
prędkość v przepływ Q
0,58
0,02
0,84
0,05
1,02
0,10
1,16
0,15
1,26
0,20
1,35
0,26
1,42
0,32
1,48
0,38
1,53
0,44
1,57
0,50
1,02
0,39
1,03
0,46
1,06
0,55
1,09
0,67
1,13
0,80
1,18
0,96
1,22
1,14
1,27
1,35
1,32
1,58
1,37
1,85
1,43
2,15
1,48
2,47
1,54
2,84
1,59
3,24
1,64
3,67
1,70
4,14
1,75
4,66
1,81
5,21
Obliczenia parametrów krytycznych
Przy Q=const energia zależy tylko od napełnienia. Sporządzono wykres h=f(F^3/B).
1,6
1,4
1,2
napełnienie H
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0,0000
0,2000
0,4000
0,6000
0,8000
1,0000
1,2000
1,4000
1,6000
1,8000
F^3/B
Dla SSQ napełnienie krytyczne wynosi h
KR
=0,5m a dla Q
m
wynosi h
KR
=1,38m.
Liczba Froude’a
Dla SQQ
Dla Q
m
Spadek krytyczny
Dla SSQ
Dla Q
m
Zgłoś jeśli naruszono regulamin