Терминология и классификации водосливов
Водосливы, не относящиеся к этим двум видам, называют водосливами практического профиля (рис. 13.2,6 и г). Они характеризуются; тем, что, с одной стороны, истечение через них формируется не только напорной гранью ab (размеры и форма других граней тоже оказывают влияние на истечение, а с другой стороны, при истечении через них не образуется участок с горизонтальной свободной поверхностью. К этому… Читать ещё >
Терминология и классификации водосливов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Отверстие в стенке резервуара, расположенное вблизи свободной поверхности жидкости в нем так, что на всем участке потока, где течение определяется наличием отверстия, движение жидкости безнапорное, т. е. свободная поверхность потока не имеет разрыва, называется водосливным; стенка, в которой имеется водосливное отверстие, называется водосливной стенкой, или просто водосливом (рис. 13.1).
Область потока, расположенная выше по течению от водосливной стенки, называется верхним бьефом, и уровень воды обозначается УВБ; область ниже по течению — нижним бьефом, и уровень воды соответственно обозначается УНБ.
Рис. 13.1. Истечение через водосливную стенку: а — продольный разрез потока; б — вид с нижнего бьефа
Отметка наиболее низкой точки водосливного отверстия называется отметкой гребня водослива и обозначается Гр. вод. (см. рис. 13.1).
Свободная поверхность воды в резервуаре понижается по мере приближения к водосливной стенке, через которую происходит истечение. Разность между отметкой свободной поверхности в резервуаре, где этим понижением можно пренебречь, и отметкой гребня водослива называется напором на водосливе и обозначается Н.
Если гребень водослива представляет собой горизонтальную площадку be (рис. 13.2,а, б, в), то размер этой площадки 8 в направлении движения жидкости называется шириной порога водослива, так как водосливную стенку часто называют порогом.
В зависимости от значения отношения /Н возможны три различные формы истечения через водосливы.
1. Струя жидкости формируется только напорной гранью ab (рис. 13.2,а), а размеры и форма других граней (bc и cd) и дно в верхнем бьефе не оказывают влияния на истечение и в конечном итоге на расход через водослив; такие водосливы называются водосливами с тонкой стенкой. Критерием, определяющим, будет ли водосливная стенка тонкой, является условие /Н < 0,5.
Если горизонтальный гребень водослива достаточно велик (рис. 13.2,в), то в пределах водосливного отверстия образуется участок плавноизменя-ющегося движения (между сечениями 2—2 и 3—3), причем сечение 2—2 расположено на расстоянии около (1,5…2)Н от грани ab, а сечение 3—3 — на расстоянии приблизительно 0,25Н от грани cd. Вместе с тем, про дольный размер 5 грани be должен быть сравнительно небольшой, чтобы можно было пренебречь потерями напора по длине в пределах водослива по сравнению с местными потерями, так что на участке от 2—2 до 3—3 свободная поверхность практически горизонтальна. Такие водосливы называют водосливами с широким порогом. Критерием, позволяющим выделить такие водосливы, является условие 2 < /Н < 8.
Водосливы, не относящиеся к этим двум видам, называют водосливами практического профиля (рис. 13.2,6 и г). Они характеризуются; тем, что, с одной стороны, истечение через них формируется не только напорной гранью ab (размеры и форма других граней тоже оказывают влияние на истечение, а с другой стороны, при истечении через них не образуется участок с горизонтальной свободной поверхностью. К этому виду относятся также все водосливы, не имеющие горизонтальной грани и не относящиеся к водосливам с тонкой стенкой. Эти водосливы получили свое название вследствие большой распространенности в гидротехническом строительстве. Один из водосливов этого вида, стенка которого имеет очертание, представленное на рис. 13.2,г и называемое очертанием Кригера—Офицерова по именам предложивших его ученых, пропускает при заданном напоре Н через водослив наибольший расход.
При описании истечения через водосливы предполагалось, что уровень воды в нижнем бьефе не оказывает влияния на истечение через водослив. Такие водосливы называются неподтопленными. Если же уровень воды в нижнем бьефе достаточно высок и оказывает влияние на истечение через водослив, такие водосливы называются подтопленными (рис. 13.3).
Рис. Подтопленные водосливы: а — с тонкой стенкой; б — практического профиля; в — с широким порогом
Кроме приведенных выше классификаций, водосливы различают по очертанию и по положению водосливной стенки (точнее — ее гребня) в плане. Основные типы водосливов, согласно этой классификации, представлены Рис. Классификация водосливов по их плановому очертанию: а — прямой; б — косой;
