Weronika_Hejko ćw1 dynamika cieków.pdf

(662 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
szorstkość
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
0,80
1,30
2,64
5,88
0,45
0,022
39,40
38,36
37,82
38,87
1,85
6,00
4,885
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
prędkość v
przepływ Q
lp
0
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
wysokość h Pole F
0
0
0,05 0,032
0,1 0,064
0,15 0,096
0,2 0,128
0,25
0,16
0,3 0,192
0,35 0,224
0,4 0,256
0,45 0,288
0,5
0,32
0,55
0,39
0,6
0,47
0,65
0,56
0,7
0,66
0,75
0,77
0,8
0,89
0,85
1,02
0,9
1,16
0,95
1,31
1
1,47
1,05
1,64
1,1
1,82
1,15
2,01
1,2
2,21
1,25
2,42
1,3
2,64
Promień
Obwód zwilżony U
hydrauliczny Rh szorstkość n
0
0
0
0,74
0,0432
0,015
0,84
0,0762
0,015
0,94
0,1021
0,015
1,04
0,1231
0,015
1,14
0,1404
0,015
1,24
0,1548
0,015
1,34
0,1672
0,015
1,44
0,1778
0,015
1,54
0,1870
0,015
1,64
0,1951
0,015
2,52
0,1545
0,016
2,75
0,1711
0,017
2,97
0,1885
0,018
3,19
0,2066
0,019
3,42
0,2253
0,019
3,64
0,2444
0,019
3,87
0,2639
0,020
4,09
0,2837
0,020
4,31
0,3038
0,020
4,54
0,3241
0,020
4,76
0,3446
0,021
4,98
0,3652
0,021
5,21
0,3860
0,021
5,43
0,4070
0,021
5,65
0,4280
0,021
5,88
0,4492
0,021
prędkość v
0
0,58
0,84
1,02
1,16
1,26
1,35
1,42
1,48
1,53
1,57
1,24
1,25
1,28
1,32
1,36
1,41
1,46
1,51
1,56
1,61
1,67
1,72
1,78
1,83
1,89
1,94
przepływ Q
0
0,02
0,05
0,10
0,15
0,20
0,26
0,32
0,38
0,44
0,50
0,48
0,59
0,72
0,87
1,05
1,25
1,48
1,75
2,04
2,37
2,74
3,14
3,58
4,05
4,57
5,13
Obliczenia parametrów krytycznych
Przy Q=const energia zależy tylko od napełnienia. Sporządzono wykres h=f(F^3/B).
Dla SSQ napełnienie krytyczne wynosi h
KR
=0,5m a dla Q
m
wynosi h
KR
=1,28m.
1,4
1,2
napełnienie H
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0,0000
0,5000
1,0000
F^3/B
1,5000
2,0000
Liczba Froude’a
Dla SSQ
Dla Q
m
Spadek krytyczny
Dla SSQ
Dla Q
m
Parametry
h
KR
i
KR
U
KR
C
KR
R
hKR
Fr
SSQ
0,5
8,13*10
-5
1,64
507,72
0,20
0,6
Q
m
1,28
6,18*10
-5
5,79
396,52
0,44
0,7
Zgłoś jeśli naruszono regulamin