bg thuy luc dai cuong chapter 6 dong chay khong deu khong ap trong long dan ho 8882

1 CÁC KHÁI NIỆM (1/3) a.Năng lượng riêng mặt cắt ĐN: Năng lượng riêng mặt cắt e0 lượng toàn phần đơn vị trọng lượng chất lỏng tính với mặt chuẩn nằm ngang qua điểm thấp mặt cắt đó: Chương 6: DỊNG CHẢY KHƠNG ĐỀU BIẾN ĐỔI CHẬM TRONG LỊNG DẪN HỞ e0  h  h  Q2 g E P E P e0 h 0d a h Hà nội 2014 ĐN: Độ sâu phân giới hk độ sâu mặt cắt mà ứng với lưu lượng cho trước lượng riêng mặt cắt đạt cực tiểu Cộng thức:  de  3  Q2   0 k  Bk g  dh  hh e0  V 2g h b Độ sâu phân giới (hk) Bộ mơn Thủy lực – Thủy văn, Khoa Cơng trình Trường Đại học Giao thơng Vận tải 0d i 2g Đồ thị e0 = f(h) có tiệm cận cực trị MAI Quang Huy Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lòng dẫn hở V V 2g E hk Q=const k e0min E0 Chương VI- Dòng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở 1 CÁC KHÁI NIỆM (2/3) ° CÁC KHÁI NIỆM (3/3) Trường hợp kênh mặt cắt chữ nhật Q hk  gb 2 3 q c Độ đốc phân giới (ik) ĐN: Độ dốc phân giới độ dốc mà ứng với lưu lượng cho trước độ sâu dòng kênh h0 với độ sâu phân giới hk Công thức: 2 g ° ° k 2 Q hk  gm2  Q Ck2 k2 Rk d Số Froude (Fr) trạng thái chảy Số Froude:  Q2 B ° Q  C00 R0i  Ck k Rk ik  i Trường hợp kênh mặt cắt tam giác ° Trường hợp kênh mặt cắt hình thang (gần đúng): ° mhkCN      hk  1  N  0,105 N2  hkCN   N   b     Fr  g 3 Ba trạng thái chảy: - Chảy êm h > hk => Fr < - Chảy xiết h < hk => Fr > - Chảy phân giới h = hk => Fr = ° ° ° Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lòng dẫn hở 2 P.T VP CƠ BẢN CỦA DÒNG KHÔNG ĐỀU (1/1) Xét đoạn kênh dài ds Độ dốc thủy lực: E dh dE d p V  P J  l    z   dl dl   2g  V Trong đó: ds ° dhl E dz P V 2g h MƯỜI HAI DẠNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC (1/4) a.Giới thiệu Xét kênh lăng trụ, phương trình vi phân bản: ° Q2 dh  2C R   Q2 B dl 1 g 3 i z a dl d p d dh  z    a  h   i  dl    dl dl d  V  d  Q  Q d Q   dh   B       dl  g  dl  g   g  dl g   l dl  J Thay vào ptrình đầu rút ra: dh  dl K b h0 N c K hk Xét kênh có mcắt mở rộng theo h: => K đồng biến theo h => Fr nghịch biến theo h Để định dạng đường mặt nước cần vẽ thêm đường hỗ trợ N-N K-K chia kênh thành vùng a; b; c Trường hợp i > 2 Ptrình vi phân viết lại: dh  i  K K Q2  C2R Q   C R   1    2C R  g l   Q2 B 1 g 3 a ° i N ° Q2 dh  2C R   Q2 B dl 1 g 3 i Đvới kênh lăng trụ: Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở dh  Fr Chương VI- Dòng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở 3 MƯỜI HAI DẠNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC (2/4) MƯỜI HAI DẠNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC (3/4) a Trường hợp ik > i > (h0 > hk) Giả sử h > h0 > hk: b Trường hợp i > ik (h0 < hk) ° - h > h0 => K > K0 => TS > - h > hk => Fr MS > - h   => K   => TS  => Fr  => MS  - h  h0 => K  K0 => TS  => Fr < => MS > ° Khi h0 > h > hk vaø h0 > hk > h: phân tích tương tự dh  => Đường nước dâng dl dh   i => Tiệm cận xiên dl dh   => Tiệm cận ngang dl  a K c hk cI ik > i > Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lòng dẫn hở bII h0 cII c Trường hợp i = ik (h0 = hk) N hk aIII cIII hk=h0 h0 K i = ik l b c i > ik c K N N, K a bI b a N aI N aII K Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở N, K l 4 DỰNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC BẰNG PP S.PHÂN HỮU HẠN (1/1) Phương trình bản: m m+1 MƯỜI HAI DẠNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC (4/4) d Trường hợp i = e Trường hợp i < b0 b K c de0 iJ dl b' c0 hk i=0 K e0 iJ lm e0 m1  e0 m => lm  iJ K K c Vm Tiến hành s.phân pt trên: b c' hk i xđ độ sâu mc sau (hoặc đầu) Bt phải giải pp thử dần sd ct (**); (ii) Cho điều kiện lịng dẫn, hình dạng mc kênh Cho độ sâu mc đầu sau Yêu cầu xác định chiều dài lm Bt giải trực tiếp cách sử dụng ct (*); (iii) Dựng đường mặt nước: + Xác định gần dạng đường mặt nước; + Chia đoạn dòng chảy thành nhiều đoạn với độ sâu khác nhau; + Xác định k/c ứng với đoạn chia; Chương VI- Dòng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở 11 ... HẠN Các tốn: (i) Cho điều kiện lịng dẫn, hình dạng mc kênh Cho độ sau mc đầu (ho? ??c sau) k/c đoạn lm => xđ độ sâu mc sau (ho? ??c đầu) Bt phải giải pp thử dần sd ct (**); (ii) Cho điều kiện lịng... Xét đoạn kênh dài ds Độ dốc thủy lực: E dh dE d p V  P J  l    z   dl dl   2g  V Trong đó: ds ° dhl E dz P V 2g h MƯỜI HAI DẠNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC (1/4) a.Giới thiệu Xét kênh lăng... giới theo đường tiếp tuyến thẳng đứng; ° ° Chương VI- Dịng chảy khơng biến đổi chậm lịng dẫn hở Trong đó: e0 m  hm  Vm2 2g J m  J m1 J hm i (*) ; m Vm+1 lm ( J - độ đốc ma sát trung bình,