Luận án nghiên cứu xác lập công thức tính toán một số thông số nước nhảy đáy trên kênh dốc thuận có lòng dẫn mở rộng dần

LỜI CÁM ƠN Luận án “Nghiên cứu xác lập công thức tính tốn số thơng số nước nhảy đáy kênh dốc thuận có lịng dẫn mở rộng dần” hoàn thành trường Đại học Thủy lợi với giúp đỡ tận tình thầy giáo, nhà khoa học; giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi quan, đơn vị, đồng nghiệp, gia đình, bạn bè Tác giả vơ biết ơn tập thể thầy hướng dẫn Giáo sư - Tiến sĩ Hồng Tư An Phó giáo sư - Tiến sĩ Hồ Việt Hùng tận tình giảng dạy hướng dẫn tác giả trình học tập hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, Trường Đại học Giao thông Vận tải tạo điều kiện giúp đỡ tác giả Tác giả trân trọng cảm ơn nhà khoa học đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến sát thực để luận án thành cơng Tác giả bày tỏ lịng biết ơn gia đình, bạn bè động viên tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận án Với kết đạt luận án, tác giả hy vọng đóng góp sở khoa học phục vụ cho nghiên cứu tính tốn thủy lực thiết kế, xây dựng quản lý vận hành công trình thủy lợi Tính tốn nước nhảy khơng ngập lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần vấn đề phức tạp Do kết nghiên cứu luận án khó tránh khỏi hạn chế Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp quý báu nhà khoa học để tiếp tục nâng cao hồn thiện cơng trình nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ x MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG NƯỚC NHẢY Ở HẠ LƯU CƠNG TRÌNH………………………………………………………………………………….6 1.1 Nước nhảy hạ lưu cơng trình tháo nước kiểu dốc nước 1.2 Một số phương pháp kết nghiên cứu 1.2.1 Bài toán phẳng 1.2.1 Bài tốn khơng gian hữu hạn 14 1.3 Kết luận chương 15 CHƯƠNG THIẾT LẬP CƠNG THỨC GIẢI TÍCH TÍNH ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC NHẢY TRONG LỊNG DẪN MẶT CẮT NGANG HÌNH CHỮ NHẬT MỞ RỘNG DẦN, ĐÁY DỐC THUẬN VÀ ĐÁY BẰNG 18 2.1 Đặt vấn đề chương 18 2.2 Lý thuyết [35] [36] [37] [38] 18 2.3 Thiết lập cơng thức giải tích tính đặc trưng nước nhảy lịng mặt cắt ngang hình chữ nhật mở rộng dần, đáy dốc thuận, đáy 21 2.3.1 Giả thiết .21 2.3.2 Sự thay đổi chiều sâu tương đối dòng chảy dọc theo chiều dài tương đối khu xoáy chiều dài tương đối nước nhảy 22 2.3.3 Hình dạng mặt thống trung bình chiều dài tương đối khu xốy mặt lòng dẫn dốc 28 iii 2.3.4 Quy luật thay đổi vận tốc điểm tương đối đáy vận tốc điểm tương đối mặt khu xoáy nước nhảy 41 2.3.5 2.4 Trường hợp riêng: lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần đáy 44 Kết luận chương 46 CHƯƠNG KIỂM ĐỊNH CÔNG THỨC LÝ THUYẾT MỚI 47 3.1 Đặt vấn đề chương 47 3.2 So sánh cơng thức thiết lập với cơng thức có 47 3.2.1 Nước nhảy lòng dẫn đáy phi lăng trụ mở rộng dần 47 3.2.2 Nước nhảy lòng dẫn lăng trụ đáy dốc 48 3.2.3 Nhận xét chung 50 3.3 Mơ hình vật lý thí nghiệm tượng nước nhảy lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần, đáy dốc thuận 51 3.3.1 Mô tả thí nghiệm .51 3.3.2 Kiểm định thiết bị đo đạc thí nghiệm 52 3.4 Kiểm định công thức lý thuyết .54 3.4.1 Kiểm chứng giả thiết phân bố vận tốc điểm .55 3.4.2 Kiểm chứng chiều sâu tương đối chiều dài tương đối khu xoáy 64 3.4.3 Đường mặt nước trung bình khu xốy .66 3.4.4 Kiểm chứng phân bố vận tốc điểm tương đối um un ; dọc theo chiều dài V1 V1 khu xoáy 70 3.5 Kết luận chương 73 CHƯƠNG PHÂN TÍCH CÔNG THỨC MỚI THIẾT LẬP VÀ MỞ RỘNG NGHIÊN CỨU MỚI .74 4.1 Phân tích kết tính toán .74 4.1.1 Mối quan hệ chiều dài khu xoáy chiều dài nước nhảy 74 4.1.2 Ảnh hưởng độ dốc đáy, góc mở lịng dẫn, số Fr12 hệ số hình dạng mặt cắt trước nước nhảy đến đặc trưng hình học nước nhảy 75 4.2 Đặc trưng nước nhảy lòng dẫn mở rộng dần thay đổi độ dốc 81 4.2.1 Chiều sâu tương đối nước nhảy vị trí lịng dẫn có độ dốc thay đổi .82 4.2.2 Chiều sâu tương đối nước nhảy vị trí cuối khu xoáy 84 4.2.3 Chiều sâu tương đối dòng chảy cuối nước nhảy 86 4.2.4 Chiều dài tương đối khu xoáy, chiều dài tương đối nước nhảy 87 iv 4.3 Kết luận chương 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .89 Kết đạt luận án 89 Những đóng góp luận án 89 Tồn hướng phát triển 90 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO .93 PHỤ LỤC 96 v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ bể tiêu sau dốc nước Hình 1.2 Sơ đồ nước nhảy lòng dẫn lăng trụ, đáy dốc [14] 11 Hình 2.1 Sơ đồ dịng tia khơng gian bán giới hạn [36] 18 Hình 2.2 Sơ đồ mặt dòng chảy .20 Hình 2.3 Sơ đồ tốn nước nhảy lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần đáy dốc 22 Hình 3.1 Quan hệ 2 với Fr12 trường hợp tg  0,03;   0,04; i  47 Hình 3.2 Quan hệ 2 với Fr12 lòng dẫn lăng trụ i  0,15;   0,0434 49 Hình 3.3 Quan hệ 2 với Fr12 lòng dẫn lăng trụ i  0,05;   0,037 50 Hình 3.4 Hình ảnh bọt khí nước nhảy 51 Hình 3.5 Sơ đồ thí nghiệm mơ hình vật lý mơ nước nhảy 51 Hình 3.6 Sơ đồ bố trí mặt cắt, điểm đo chiều sâu, vận tốc điểm dòng chảy 55 z u  un Hình 3.7 Biểu đồ theo với i  0,156 , trường hợp 58 h um  un Hình 3.8 Biểu đồ z u  un theo với i  0,156 , trường hợp 58 h um  un Hình 3.9 Biểu đồ z u  un theo với i  0,036 , trường hợp 59 h um  un Hình 3.10 Biểu đồ z u  un theo với i  0,036 , trường hợp 61 h um  un Hình 3.11 Biểu đồ z u  un theo với i  , trường hợp 61 h um  un Hình 3.12 Biểu đồ z u  un theo với i  , trường hợp .61 h um  un Hình 3.13 Quan hệ  h x với Fr12  33,78;   0,045; i  0,156 67 h1 Hình 3.14 Quan hệ  h x với Fr12  42, 2;   0,04; i  0,156 .67 h1 Hình 3.15 Quan hệ  h x với Fr12  22,03;   0,049; i  0,036 68 h1 Hình 3.16 Quan hệ  h x với Fr12  46,96;   0,037; i  0,036 68 h1 Hình 3.17 Quan hệ  h x với Fr12  24, 42;   0,033; i  0,0 .69 h1 vi Hình 3.18 Quan hệ  h Hình 4.1 Mối quan hệ Hình 4.2 Mối quan hệ lx  x với độ dốc lòng dẫn, trường hợp i  0,13 75 h1 ' lx  x với độ dốc lòng dẫn, trường hợp  i  0,13 76 h1 ' Hình 4.3 Mối quan hệ Hình 4.4 Mối quan hệ x với Fr12  60,83;   0,033; i  0,0 69 h1 lx  x với góc mở lòng dẫn, trường hợp i  0,13 76 h1 ' lx  x với góc mở lịng dẫn, trường hợp  i  0,13 77 h1 ' Hình 4.5 Mối quan hệ lx  x với góc mở lịng dẫn, trường hợp i  77 h1 ' Hình 4.6 Mối quan hệ lx  x với Fr12 , trường hợp i  0,13 78 h1 ' Hình 4.7 Mối quan hệ lx  x với Fr12 , trường hợp  i  0,13 78 h1 ' Hình 4.8 Mối quan hệ lx  x với Fr12 , trường hợp i  .79 h1 ' Hình 4.9 Mối quan hệ giữa lx  x với  trường hợp i  0,13 79 h1 ' Hình 4.10 Mối quan hệ giữa lx  x với  trường hợp  i  0,13 .80 h1 ' lx  x với  trường hợp i  80 h1 ' Hình 4.12 Xói lở cơng trình nước nhảy xuất vị trí thay đổi độ dốc lịng dẫn .81 Hình 4.13 Sơ đồ nước nhảy lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần có độ dốc đáy thay đổi .82 Hình 4.14 Mơ hình thí nghiệm vật lý lịng dẫn có đáy thay đổi độ dốc 83 Hình 4.11 Mối quan hệ giữa vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Quan hệ Fr12 với lo lòng dẫn lăng trụ đáy 10 h1 Bảng 3.1 Bảng quan hệ 2 với Fr12 trường hợp tg  0,03;   0,04; i  48 Bảng 3.2 Bảng quan hệ  Fr12 lòng dẫn lăng trụ đáy dốc 49 Bảng 3.3 Quy luật phân bố u  un với i  0,156 , trường hợp 56 um  un Bảng 3.4 Quy luật phân bố u  un với i  0,156 , trường hợp 57 um  un Bảng 3.5 Quy luật phân bố u  un với i = 0,036, trường hợp 59 um  un Bảng 3.6 Quy luật phân bố u  un với i = 0,036, trường hợp 60 um  un Bảng 3.7 Quy luật phân bố u  un với i  , trường hợp .62 um  un Bảng 3.8 Quy luật phân bố u  un với i  , trường hợp 63 um  un Bảng 3.9 Quan hệ  x ; lx / h1 với số Fr12 lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần i  0,156 65 Bảng 3.10 Quan hệ  x ; lx / h1 với số Fr12 lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần i  0,036 65 Bảng 3.11 Quan hệ  x ; lx / h1 với số Fr12 lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần i  0,0 66 u u x Bảng 3.12 Phân bố m n theo với i  0,156 , trường hợp 70 V1 h1 ' V1 Bảng 3.13 Phân bố um u x n theo với i  0,156 , trường hợp 71 V1 h1 ' V1 Bảng 3.14 Phân bố um u x n theo với i  0,036 , trường hợp 71 V1 h1 ' V1 Bảng 3.15 Phân bố um u x n theo với i  0,036 , trường hợp 72 V1 h1 ' V1 Bảng 3.16 Phân bố um u x n theo với i  , trường hợp 72 V1 V1 h1 ' viii Bảng 3.17 Phân bố um u x n theo với i  , trường hợp 73 V1 h1 ' V1 Bảng 4.1 Mối quan hệ lx ứng với độ dốc tính tốn 75 l2 Bảng 4.2 Quan hệ nt với Fr12 .84 Bảng 4.3 Quan hệ x với Fr12 86 Bảng 4.4 Quan hệ c với Fr12 86 Bảng 4.5 Quan hệ lnt/h1; lx/h1; lc/h1 với Fr12 87 ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ Các từ viết tắt b : Bề rộng dòng chảy vị trí bx : Bề rộng dịng chảy cuối khu xốy b1 : Bề rộng dịng chảy trước nước nhảy b2 : Bề rộng dòng chảy cuối nước nhảy Fx : Thành phần lực khối đơn vị theo phương Ox Fy : Thành phần lực khối đơn vị theo phương Oy Fz : Thành phần lực khối đơn vị theo phương Oz Fr2: Số Froude dòng chảy h1 : Chiều sâu dòng chảy trước nước nhảy theo phương thẳng đứng h1’ : Chiều sâu dịng chảy trước nước nhảy theo phương vng góc với lịng dẫn hx : Chiều sâu dịng chảy cuối khu xoáy theo phương thẳng đứng hx’ : Chiều sâu dịng chảy cuối khu xốy phương vng góc với lòng dẫn h2 : Chiều sâu dòng chảy cuối nước nhảy theo phương thẳng đứng h2’ : Chiều sâu dòng chảy cuối nước nhảy theo phương vng góc với lịng dẫn hc : Chiều sâu trọng tâm mặt cắt theo phương đứng h’ : Chiều sâu dòng chảy vị trí theo phương vng góc với lịng dẫn h : Chiều sâu dịng chảy vị trí theo phương đứng hk : Chiều sâu dòng chảy phân giới hnt : Chiều sâu dòng chảy vị trí thay đổi độ dốc i : Độ dốc lịng dẫn lx : Chiều dài khu xốy l2 : Chiều dài nước nhảy lo : Chiều dài nước nhảy lòng dẫn lăng trụ, đáy lxd : Chiều dài khu xoáy nước nhảy đoạn kênh dốc lòng dẫn thay đổi độ dốc lxb : Chiều dài khu xoáy nước nhảy đoạn kênh đáy lòng dẫn thay đổi độ dốc lbtn: Chiều dài bể tiêu x Oz : Phương đứng dòng chảy Oy : Phương ngang dòng chảy Ox : Hồnh độ dọc theo dịng chảy p : Áp suất dòng chảy P : Áp lực thủy tĩnh q : Lưu lượng đơn vị Q : Lưu lượng dòng chảy um : Vận tốc điểm lớn thuận theo chiều dòng chảy un : Vận tốc điểm lớn ngược chiều dòng chảy umnt: Vận tốc điểm lớn theo chiều dòng chảy mặt cắt thay đổi độ dốc u : Vận tốc điểm trung bình theo phương ngang ux : Vận tốc điểm chiếu lên trục Ox uy : Vận tốc điểm chiếu lên trục Oy uz : Vận tốc điểm chiếu lên trục Oz u’ : Mạch động vận tốc điểm theo phương Ox V : Vận tốc trung bình mặt cắt w : Vận tốc điểm trung bình theo phương đứng w’: Mạch động vận tốc điểm theo phương Oz : Ứng suất pháp tuyến : Ứng suất tiếp tuyến t: Thời gian : Khối lượng riêng nước *: Chiều dày lớp biên sát thành 2: Góc mở lịng dẫn h: Chiều sâu tương đối dòng chảy  x: Chiều sâu tương đối dịng chảy cuối khu xốy  2: Chiều sâu tương đối dòng chảy cuối nước nhảy : Chiều cao tương đối cao độ z nt: Chiều sâu tương đối dịng chảy vị trí nối tiếp  x: Bề rộng tương đối dòng chảy cuối khu xốy xi Số liệu tính tốn đo đạc với độ dốc i = 0,036 B Bảng B.1 Quy luật phân bố vận tốc điểm mặt cắt ngang với trường hợp i  0,036 , trường hợp Lòng dẫn phi lăng trụ, đáy dốc i  0,036 , Trường hợp Q = 0,0075 m3/s b1 = 0,329 (m) h TT x/h1' Thí nghiệm 0,00 1,00 1,87 1,76 3,84 2,50 5,13 2,84 7,42 3,50 8,33 10,09 4,17 13,76 5,00 16,68 z/h (u-un)/(um-un) 1,00 Giữa 0,6 0,350 3,00 Giữa 0,45 0,550 Mặt 0,7 0,200 Đáy 0,3 0,600 Mặt 0,94 0,002 Giữa 0,44 0,367 Đáy 0,06 0,98 Mặt 0,96 0,015 Giữa 0,47 0,357 Đáy 0,08 0,944 Mặt 0,9 0,015 Giữa 0,55 0,400 Đáy 0,1 0,970 7,00 11 33,35 7,81 12 35,15 Thí nghiệm Vị trí đo u 5,34 10 25,01 13 35,19 (u-un)/(um-un) Lý thuyết h1'= 0,012 (m) 8,25 8,61 113 (u-un)/(um-un) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Lý thuyết Thí nghiệm z/h 0,0 0,2 Hình B.1 Biểu đồ quan hệ 0,4 0,6 0,8 1,0 u  un z/h với trường hợp i  0,036 , trường hợp um  un Fr12 = 30,36 ;  = 0,036; tg = 0,0438 h Lý thuyết 2 Thí nghiệm x/h1 0 10 15 20 25 30 35 40 Hình B.2 Đường mặt nước trung bình khu xốy với i  0,036 , trường hợp 114 Bảng B.2 Phân bố vận tốc điểm tương đối đáy mặt tương đối dọc theo chiều dài khu xoáy với trường hợp i  0,036 , trường hợp Trường hợp h TT x/h1' um/V1 un/V1 Lý Thí Lý Thí Sai số Lý Thí Sai số thuyết nghiệm thuyết nghiệm (%) thuyết nghiệm (%) 1,00 1,000 1,000 0,924 -0,249 -0,245 0,14 0,00 1,00 7,42 3,50 8,33 10,1 4,17 0,805 -0,236 13,8 5,00 0,673 -0,203 16,7 5,34 5,34 0,621 0,550 11,40 -0,184 -0,184 0,23 25 7,00 7,00 0,349 0,300 14,03 -0,045 -0,046 -1,91 33,4 7,81 7,81 35,2 10 35,2 3,00 1,021 1,020 8,25 8,61 115 0,09 -0,245 Bảng B.3 Quy luật phân bố vận tốc điểm mặt cắt ngang với trường hợp i  0,036 , trường hợp Lòng dẫn phi lăng trụ, đáy dốc i  0,036 , Trường hợp Q = 0,0057 m3/s b1 = 0,303 (m) h TT x/h1' Lý (u-un)/(um-un) 0,00 1,00 2,00 1,82 10,00 3,00 20,00 5,07 30,00 30,60 7,82 39,50 9,25 40,00 1,00 7,00 Thí nghiệm Thí thuyết nghiệm h1'= 0,01 (m) 9,67 Vị trí đo u z/h (u-un)/(um-un) Giữa 0,52 0,450 Mặt 0,7 0,200 Đáy 0,3 0,720 Mặt 0,8 0,075 Đáy 0,2 0,829 Mặt 0,86 Giữa 0,71 0,08 Giữa 0,29 0,653 Đáy 0,07 0,9 Mặt 0,9 0,099 Giữa 0,59 0,2 Giữa 0,38 0,65 Giữa 0,28 0,792 Đáy 0,12 0,95 116 (u-un)/(um-un) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Lý thuyết 0,2 Thí nghiệm 0,1 z/h 0,0 0,0 0,2 Hình B.3 Biểu đồ quan hệ 0,4 0,6 0,8 1,0 u  un z/h với i  0,036 , trường hợp um  un Fr12 = 35,49;  = 0,033; tg = 0,0438 h 10 Lý thuyết Thí nghiệm x/h1 10 15 20 25 30 35 40 45 Hình B.4 Đường mặt nước trung bình khu xoáy i  0,036 , trường hợp 117 Bảng B.4 Phân bố vận tốc điểm tương đối đáy mặt tương đối dọc theo chiều dài khu xoáy với trường hợp i  0,036 , trường hợp Trường hợp h TT x/h1' Lý um/V1 Thí Lý Thí thuyết nghiệm thuyết nghiệm 0,00 1,00 un/V1 Sai số Lý Thí Sai số (%) thuyết nghiệm (%) 1,00 1,000 1,000 10,00 3,00 1,031 1,030 0,0 -0,254 -0,254 0,0 20,00 5,07 0,685 0,684 0,1 -0,221 -0,220 0,4 30,00 7,00 0,420 4,200 -900,5 -0,104 -0,105 -0,5 30,60 7,82 39,50 9,25 40,00 0,284 -0,019 9,67 (u-un)/(um-un) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Lý thuyết 0,2 Thí nghiệm 0,1 z/h 0,0 0,0 0,2 Hình B.5 Biểu đồ quan hệ 0,4 0,6 0,8 1,0 u  un z với i  0,036 , trường hợp um  un h 118 Bảng B.5 Quy luật phân bố vận tốc điểm mặt cắt ngang với trường hợp i  0,036 , trường hợp Lòng dẫn phi lăng trụ, đáy dốc i = 0,036, Trường hợp Q = 0,0108 m3/s TT x/h1' 0,00 3,85 7,69 8,69 14,08 15,38 23,08 23,08 30,77 10 38,46 11 46,15 12 51,85 13 53,85 b1 = 0,31 (m) h1'= 0,013 (m) (u-un)/(um-un) h Thí nghiệm Lý thuyết Thí nghiệm Vị trí đo lưu tốc z/h (u-un)/(um-un) 0,52 1,00 1,00 Giữa 0,48 2,62 0,10 Mặt 0,82 3,08 0,80 Đáy 0,25 4,49 6,15 0,08 Mặt 0,80 5,77 0,30 Giữa 0,53 0,80 Đáy 0,20 8,00 0,01 Mặt 0,88 7,69 0,40 Giữa 0,55 0,95 Đáy 0,15 0,02 Mặt 0,95 0,10 Giữa 0,70 8,85 0,30 Giữa 0,55 0,60 Giữa 0,35 0,90 Đáy 0,04 0,01 Mặt 0,90 0,10 Giữa 0,73 9,87 0,40 Giữa 0,47 0,65 Giữa 0,27 0,95 Đáy 0,04 0,98 Mặt 0,05 0,25 Giữa 0,67 10,97 0,55 Giữa 0,47 0,73 Giữa 0,28 0,95 Đáy 0,10 11,12 0,96 Mặt 0,07 0,19 Giữa 0,68 11,59 0,45 Giữa 0,48 0,73 Giữa 0,28 0,92 119 Đáy 0,12 Fr12 = 56,24;  = 0,042; tg = 0,0438 h 12 10 Lý thuyết Thí nghiệm 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 x/h1 Hình B.6 Đường mặt nước trung bình khu xốy i  0,036 , trường hợp Bảng B.6 Phân bố vận tốc điểm đáy mặt tương đối dọc theo chiều dài khu xoáy với trường hợp i  0,036 , trường hợp Trường hợp h um/V1 un/V1 TT Lý Thí Lý Thí Sai số x/h1' thuyết nghiệm thuyết nghiệm (%) 0,00 1,00 1,00 1,0000 9,97 4,77 0,7697 13,29 5,71 0,6562 10 11 12 14,13 17,50 20,68 22,73 31,27 39,84 46,91 46,93 48,41 5,15 6,64 7,20 7,20 8,58 9,78 10,51 0,7183 0,5521 0,4908 0,4874 0,3208 0,7200 -0,24 0,4870 0,3200 0,08 0,26 10,36 10,69 120 Sai Lý Thí số thuyết nghiệm (%) 1,000 -0,261 -0,231 -0,250 -0,193 -0,165 -0,164 -0,070 -0,250 -0,1 -0,164 -0,070 -0,3 -0,2 Số liệu tính tốn đo đạc với độ dốc i = 0,0 C Bảng C.1 Quy luật phân bố vận tốc điểm mặt cắt ngang với trường hợp i = 0,0, trường hợp Lòng dẫn phi lăng trụ, đáy bằng, Trường hợp Q = 0,0094 m3/s b1 = 0,303 (m) hh TT x/h1' 0,000 5,400 6,667 7,067 9,000 11,333 1,000 3,200 10 20,000 11 25,333 26,667 (u-un)/(um-un) Thí nghiệm Thí nghiệm Vị trí đo lưu tốc z/h (u-un)/(um-un) 0,6 0,300 1,000 Giữa 2,733 Mặt Đáy 0,92 0,21 0,010 0,920 Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy 0,91 0,77 0,45 0,25 0,15 0,95 0,82 0,3 0,18 0,1 0,020 0,080 0,520 0,720 0,930 0,002 0,075 0,600 0,900 0,970 Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy 0,88 0,38 0,3 0,25 0,13 0,020 0,500 0,620 0,710 0,930 3,753 4,300 4,867 13,333 14,267 18,533 12 Lý thuyết h1'= 0,015 (m) 5,000 5,400 5,953 6,3 6,5 6,87 121 (u-un)/(um-un) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Lý thuyết 0,2 Thí nghiệm 0,1 z/h 0,0 0,0 0,2 Hình C.1 Biểu đồ quan hệ 0,4 0,6 0,8 1,0 u  un z với trường hợp i  0,0 , trường hợp um  un h Fr12 = 29,28 ; 1 = 0,0495 h Lý thuyết Thí nghiệm 2 x/h1' 0 10 15 20 25 30 Hình C.2 Đường mặt nước trung bình khu xốy i  0,0 , trường hợp 122 Bảng C.2 Quy luật phân bố vận tốc điểm mặt cắt ngang với trường hợp i = 0,0, trường hợp Lòng dẫn mở rộng dần đáy bằng, Trường hợp Q = 0,0105 m3/s b1 = 0,303 (m) h TT x/h1' 0,00 6,67 8,80 13,33 15,67 Lý Thí thuyết nghiệm 1,00 1,00 3,00 5,00 Mặt Giữa Đáy 0,79 0,47 0,16 0,08 0,55 0,90 Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy 0,96 0,8 0,48 0,25 0,05 0,87 0,53 0,32 0,2 0,08 0,00 0,06 0,55 0,72 0,90 0,03 0,35 0,70 0,75 0,91 Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy 0,93 0,85 0,62 0,48 0,25 0,01 0,04 0,30 0,50 0,70 5,80 20,00 6,33 26,67 7,33 34,67 34,67 (u-un)/(um-un) Thí nghiệm Vị trí đo u z/h (u-un)/(um-un) Giữa 0,6 0,15 Mặt 0,85 0,10 Đáy 0,15 0,95 4,27 h1'= 0,015 (m) 8,60 8,40 123 (u-un)/(um-un) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 Lý thuyết Thí nghiệm z/h 0,2 Hình C.3 Biểu đồ quan hệ h 0,4 0,6 0,8 1,0 u  un z với lòng dẫn đáy bằng, trường hợp um  un h Fr12 = 36,56; 1 = 0,05; tg = 0,0438 10 Lý thuyết 3 Thí nghiệm x/h1' 0 10 20 30 40 Hình C.4 Đường mặt nước trung bình khu xốy i  0,0 , trường hợp 124 Bảng C.3 Phân bố vận tốc điểm đáy mặt tương đối dọc theo chiều dài khu xoáy với trường hợp i  , trường hợp Trường hợp h um/V1 un/V1 TT 24 Sai Lý Thí Lý Thí Sai số Lý Thí số x/h1' thuyết nghiệm thuyết nghiệm (%) thuyết nghiệm (%) 1 1 25 26 6,67 8,80 27 28 29 30 31 32 13,33 15,67 20,00 26,67 34,67 34,67 0,81 0,76 0,8 1,2 -0,23 -0,21 -0,23 -0,9 0,64 0,48 0,36 0,63 2,3 -0,17 -6,9 0,37 -3,3 -0,16 -0,10 -0,04 -0,04 -4,9 4,27 5,8 6,33 7,33 8,6 8,4 125 Bảng C.4 Quy luật phân bố vận tốc điểm mặt cắt ngang trường hợp i = 0,0, trường hợp Lòng dẫn phi lăng trụ, đáy bằng, Trường hợp Q = 0,0116 m3/s b1 = 0,303 (m) hh TT x/h1' 0,00 6,67 7,20 11,87 13,33 19,07 Lý thuyết Thí nghiệm 1,00 1,00 Vị trí đo u 5,56 26,67 7,56 33,33 8,32 10 34,00 Giữa Mặt Đáy 0,7 0,48 0,12 0,20 0,50 0,85 Mặt Giữa Đáy 0,83 0,35 0,12 0,05 0,60 0,87 Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy 0,91 0,75 0,65 0,42 0,04 0,88 0,71 0,55 0,42 0,07 0,95 0,76 0,62 0,32 0,09 0,02 0,10 0,30 0,55 0,92 0,03 0,20 0,25 0,45 0,96 0,01 0,20 0,30 0,70 0,90 Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy Mặt Giữa Giữa Giữa Đáy 0,91 0,71 0,5 0,31 0,2 0,02 0,20 0,45 0,70 0,90 0,05 0,08 0,25 0,65 0,94 7,93 39,60 9,05 46,67 9,50 126 47,33 (u-un)/(um-un) 6,67 6,82 13 z/h 3,87 5,27 20,00 12 Thí nghiệm 3,25 11 h1'= 0,015 (m) (u-un)/(um-un) 9,03 0,96 0,8 0,68 0,42 0,12 (u-un)/(um-un) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Lý thuyết 0,2 Thí nghiệm 0,1 z/h 0,0 0,0 0,2 Hình C.5 Biểu đồ quan hệ 0,4 0,6 0,8 1,0 u  un z với trường hợp i  0,0 , trường hợp um  un h Fr12 = 44,62; 1 = 0,05; tg = 0,0438 h 10 Lý thuyết Thí nghiệm x/h1' 10 20 30 40 50 Hình C.6 Đường mặt nước trung bình khu xốy i  0,0 , trường hợp 127 ... tồn nước nhảy để làm sở tính toán chiều dài bể tiêu Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu tượng nước nhảy khơng ngập lịng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần có đáy dốc thuận, đáy đáy... trụ dốc thuận, mở rộng dần 20 2.3 Thiết lập cơng thức giải tích tính đặc trưng nước nhảy lịng mặt cắt ngang hình chữ nhật mở rộng dần, đáy dốc thuận, đáy 2.3.1 Giả thiết Một số đặc trưng nước nhảy. .. chương 47 3.2 So sánh công thức thiết lập với cơng thức có 47 3.2.1 Nước nhảy lòng dẫn đáy phi lăng trụ mở rộng dần 47 3.2.2 Nước nhảy lòng dẫn lăng trụ đáy dốc 48 3.2.3 Nhận xét