Bài giảng thủy lực - Chương 5 pptx

Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 31 CHƯƠNG NỐI TIẾP VÀ TIÊU NĂNG PHẦN 1. NỐI TIẾP DÒNG CHẢY Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH Dòng chảy từ thượng lưu qua đập tràn hay qua cống được nối tiếp với kênh dẫn ở hạ lưu bằng hai hình thức Nối tiếp chảy đáy Nối tiếp chảy mặt Nối tiếp chảy đáy Nối tiếp chảy mặt Vận tốc lớn xuất hiện ở đáy Vận tốc lớn xuất hiện ở bề mặt 5.1 NỐI TIẾP CHẢY ĐÁY 5.1.1 Các dạng nối tiếp chảy đáy 5.1.2 Công thức tính toán Nước nhảy phóng xa h h H ng h c c c Nước nhảy ngập Viết phương trình năng lượng cho 2 mặt cắt 0- 0 và c-c. c c h h h 0 0 H P V 0 Mặt chuẩn f cc c h g V hE g V PH ++==++ 22 2 0 2 0 αα g V h cc f 2 2 α ξ Σ= Tổn thất năng lượng Mặt cắt hình chữ nhật () cc hEgbhQ −= 0 2 ϕ h c thử dần h ” c So sánh h h Nhảy ngập Nhảy tự do () co c c hEgV − Σ+ = 2 1 ξα ( ) co hEg −= 2 ϕ Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 32 5.2. NỐI TIẾP CHẢY MẶT Nối tiếp chảy mặt thường gặp trong điều kiện công trình có bậc thẳng Nối tiếp chảy mặt Nối tiếp chảy mặt đáy không ngập Mực nước hạ lưu dâng lên Nối tiếp chảy mặt ngập Mực nước hạ lưu tiếp tục dâng cao Nối tiếp chảy mặt đáy ngập Mực nước hạ lưu dâng cao PHẦN 2. TIÊU NĂNG Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH Khi nối tiếp chảy đáy thường gây xói lở trên một đoạn dài sau công trình Công trình tiêu năng Đưa nước nhảy tại chân công trình Giảm chiều dài đoạn chảy xiết Nối tiếp chảy đáy Bể tiêu năng Tường tiêu năng Bể tường kết hợp Đoạn chảy xiết Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 33 5.3 BỂ TIÊU NĂNG Phương pháp tính toán : Nguyên tắc tính toán : Độ sâu d sao cho h 2 là độ sâu sau nước nhảy của h c ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ += 181 2 3 2 c crc h hh h h c : xác đònh từ phần tính toán dòng chảy đáy Độ sâu sau nước nhảy khi có nước nhảy tại mặt cắt co hẹp Dòng chảy từ bể qua kênh hạ lưu được xem như dòng chảy qua một đập tràn đỉnh rộng () hh hgbhQ −Η= 02 ' 2 ϕ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ Δ+= z g V gbhQ h 2 2 2 2 ' ϕ V o 2 /2g H E P h c h 2 H 02 d ΔZ h h V 2 V 2 2 /2g () g V bhg Q z h 2 '2 2 2 2 2 −=Δ ϕ () () 2 2 2 2 2 2'2 hbg Q bhg Q z h −=Δ ϕ d = h 2 - Δ z - h h σ σ ϕ’ = 0,95 – 1 ( hệ số lưu tốc qua dập tràn ) hệ số an toàn: σ = 1,05 - 1,1. 5.4 TƯỜNG TIÊU NĂNG Nguyên tắc tính toán : Chiều cao tường sao cho h 2 là độ sâu sau nước nhảy của h c Phương pháp tính toán : h c : xác đònh từ phần tính toán dòng chảy đáy Lưu lượng chảy qua tường tiêu năng được tính như qua đập tràn mặt cắt thực dụng ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ += 181 2 3 2 c crc h hh h Độ sâu sau nước nhảy khi có nước nhảy tại mặt cắt co hẹp 23 02 2 / tn HgbmQ σ = m t :hệ số lưu lượng khi chảy qua tường tiêu năng m t = 0,4 ÷ 0,42. σ n :hệ số ngập 32 02 2 / tn gbm Q H ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = σ () 2 2 2 2 2 2 202 2 2 bhg Q g V H +Η=+Η= mà 2 2 2 3/2 2 )(2 2 bhg Q gbm Q H tn − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = σ C = h 2 -H 2 σ σ σ ( σ = 1,05 - 1,1) V o 2 /2g H E 0 P h c h 2 H 02 c V 2 /2g h h H 2 Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 34 5.5 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI BỂ L be = L 1 + β L m + L’ β là hệ số kinh nghiệm, lấy bằng 0,7÷0,8 L’ là chiều dài khu nước vật dưới Đập tràn thực dụng mặt cắt hình thang: ( ) 00 30331 H,PH,L rơi += Đập tràn đỉnh rộng: ( ) 00 240641 H.PH,L rơi += L 1 = L rơi -S V o 2 /2g H E o P L bể L’ S L 1 β L n h h L rơi H o Câu 2. Xét về mặt công trình thì dạng nối tiếp nước nhảy phóng xa a) Là lợi nhất vì nó tiêu hao nhiều năng lượng nhất. b) Là bất lợi nhất vì phải gia cố hạ lưu lớn. c) Là điều không tránh khỏi. d) Tất cả đều sai. Câu 3.Xét về mặt công trình thì dạng nối tiếp nước nhảy tại chỗ a) Cần phải xây dựng vì nó tiêu hao nhiều năng lượng nhất. b) Là không nên xây dựng vì nó không ổn đònh. c )Là điều không tránh khỏi. d) Tất cả đều sai. Câu 1. Nối tiếp chảy đáy được sử dụng nhiều so với nối tiếp chảy mặt vì a) Nối tiếp chảy đáy dễ tính tóan. b) Nối tiếp chảy đáy ổn đònh hơn. c) Nối tiếp chảy đáy kinh tế hơn. d) Tất cả đều đúng. TRẮC NGHIỆM Câu 5.Lưu lượng dùng để tính tóan tiêu năng là a) Lưu lượng thiết kế. b) Lưu lượng max của dòng chảy. c) Lưu lượng min của dòng chảy. d) Tất cả đều sai Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com . +Η=+Η= mà 2 2 2 3/2 2 )(2 2 bhg Q gbm Q H tn − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = σ C = h 2 -H 2 σ σ σ ( σ = 1, 05 - 1,1) V o 2 /2g H E 0 P h c h 2 H 02 c V 2 /2g h h H 2 Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công. kết hợp Đoạn chảy xiết Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 33 5. 3 BỂ TIÊU NĂNG Phương pháp tính toán : Nguyên. 2 1 ξα ( ) co hEg −= 2 ϕ Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 32 5. 2. NỐI TIẾP CHẢY MẶT Nối tiếp chảy mặt thường