ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основное уравнение равномерного движения. Формула Шези. Наивыгоднейшие формы поперечных сечений каналов из "Насосы Компрессоры Вентиляторы" Понятие окрытые каналы охватывают реки, каналы, акведуки, лотки и, наконец, трубы, сечение которых заполнено не полностью. Во всех этих случаях движение жидкости обусловливается не разностью давлений в ней, а уклоном. Поэтому движение в открытых каналах называется безнапорным. [c.106] Поместив круглую трубу почти горизонтально, будем постепенно у еличивать расход. Вследствие увеличения расхода горизонт жидкости в трубе будет постепенно повышаться. В этом случае переход от состояния, подчиняющегося законам движения в открытых каналах, к обычному состоянию движения по трубам (полное заполнение сечения) будет постепенным. На основе этого положения можно вывести некоторые формулы, пригодные для описания движения жидкости как в трубах, так и в открытых каналах. При этом выбирают соответствующий коэффициент для того или другого случая. [c.106] Разнообразие условий протекания жидкости в открытых каналах и руслах столь значительно, чю их никак нельзя сравнивать с условиями протекания в трубопроводах. Сложность условий движения жидкости в открытых каналах и руслах не позволяет совершенно точно установить универсальные законы движения. [c.107] Основное уравнение равномерного движения. В дальнейшем будем рассматривать только равномерное движение жидкости. [c.107] Для этой цели выделим в трубопроводе или открытом канале участок длиной I (рис. 57). [c.107] Полученное уравнение является основным уравнением равномерного движения. Он о справедливо как для движения в трубах. так и для движения в каналах. [c.108] Величина, уже встречавшаяся выше, представляет собой модуль расхода, характеризующий пропускную способность трубы. Формула Шези применима также при расчетах напорных и безнапорных потоков. [c.110] Каждой категории шероховатости стенок, ограничивающих поток, авторы формул придавали различные значения коэффициентов. Приведем значения коэффициентов шероховатости для старой и основной формулы Гангилье и Куттера и формулы Базена (табл. 7). [c.112] Грубая каменная кладка. . [c.112] При расчетах коэффициенты шероховатости в формуле Павловского и Маннинга принимают таки.ми же, как и в формуле Гангилье и Куттера. [c.112] Для правильной эксплуатации каналов очень большое значение приобретает угол естественного откоса грунта. Углом естественного откоса ф называется наибольший угол наклона боковой поверхности насыпанного грунта к горизонту, при котором не происходит движения частиц. [c.113] Наивыгоднейшие формы поперечных сечений каналов. При проектировании каналов для пропуска воды прел-сде всего возникает вопрос 9 форме поперечного сечения канала. [c.113] Наивыгоднейшей будет такая форма поперечного сечения, при которой по каналу при одинаковом уклоне и шероховатости стенок протекает максимальное количество жидкости. [c.113] Поэтому при заданной площади Р и наивыгоднейшей форме поперечного сечения смоченный периметр должен быть минимальным. [c.114] Для определения условий, соответствующих минимуму значения X, необходимо взять производную от этой функции и приравнять ее нулю. [c.114] Теоретически наивыгоднейшей формой поперечного сечения для открытых каналов является полукруг, обладающий по сравнению с другими геометрическими фугурами наименьшим периметром при заданной площади. Однако вследствие трудности сооружения и легкости размывания стенок каналы полукруглого сечения не применяются. [c.114] Определим условие, при котором канал прямоугольного сечения будет являться наивыгоднейшим. [c.114] Таким образом, мы видим, что наивыгоднейшей формой прямоугольного сечения будет такая, при которой ширина канала в два раза больше высоты его наполнения. [c.115] В практике чаше всего приходится встречаться с каналами трапецеидального поперечного сечения. Поэтому определим условие, при котором канал трапецеидального сечения будет являться наивыгоднейшим (рис. 59). [c.115] Вернуться к основной статье