Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Под брешью понимают сквозной пролом в плотине при ее частичном разрушении.
Бреши в плотинах могут быть весьма разнообразными по форме и размерам и изменяться во времени. С гидравлической точки зрения брешь представляет собой водослив сложной пространственной формы. Поэтому расход воды через брешь может быть определен лишь приближенно.
В основу формулы для расхода воды через брешь положена приведенная выше формула (1 – 1) для расхода через прямоугольный водослив. В этой формуле все коэффициенты mпл,sс,sз, множитель 
заменяются одним коэффициентом m. Кроме того, коэффициентом m учитывается форма бреши. Т.о. расход через брешь
Здесь: b – ширина отверстия водослива по урезу воды (см. рис. 1 - 3 ).
H – напор (в формуле b и H – в м).
Коэффициент m принимается равным:
- для брешей прямоугольной формы - 0,9…1,3;
- для брешей параболической формы - 0,5…0,8;
- для брешей треугольной формы - 0,35…0,55.
1.3.7. ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ И ТВЕРДОГО ТЕЛА
Общие понятия
При обтекании твердого тела потоком жидкости или при движении твердого тела в покоящейся жидкости возникают гидравлические сопротивления. Эти сопротивления проявляются в непосредственной близости от самого тела и определяются действием сил вязкости и сил, определяемых разностью давления перед обтекаемым телом и за ним. Соотношение между силами трения и давления может быть различным, в зависимости от формы твердого тела, направления движения потока, обтекающего тело, и ряда других факторов.
Так, например, при обтекании потоком жидкости плоской тонкой пластинки, установленной вдоль направления векторов скорости набегающего потока, сопротивление определяется главным образом силами трения, возникающими на боковых поверхностях пластинки (рис. 17.1, а).
Рис. 1.1. Примеры взаимодействия потока вязкой жидкости с твердым телом
Если же поток набегает на пластинку по нормали к ее поверхности (рис. 17.1,6), то эффект проявления сил трения (сил вязкости) становится пренебрежимо малым и сопротивление зависит в основном от разности давления перед обтекаемым телом и за ним.
При обтекании потоком тела произвольной формы силы вязкости и силы давления могут оказаться соизмеримыми по величине (рис 17.1,в).
Сопротивление трения при обтекании плоской пластины
При обтекании плоской пластины сопротивление трения определяется касательными напряжениями, действующими вдоль обтекаемой потоком жидкости или газа твердой поверхности (рис. 17.2). Эти напряжения могут быть определены для полубесконечной плоской пластины непосредственно из системы уравнений Прандтля, записываемых в виде
(17.1)
Наиболее точным решением системы (17.1) является решение Блазиуса, полученное в результате замены исходной системы дифференциальных уравнений в частных производных обыкновенным дифференциальным уравнением третьего порядка. Эта замена оказывается возможной при введении в уравнения движения функции тока, определяемой соотношениями
и 
Рис. 1.2. К выводу уравнений движения жидкости в плоском пограничном слое
Толщина ламинарного пограничного слоя в соответствии с решением Блазиуса
(17.2)
Касательные напряжения по Блазиусу при обтекании пластины
(17.3)
Теоретическое решение Блазиуса хорошо подтверждается многочисленными опытными данными.
Несколько худшее совпадение с опытом дают результаты решения уравнения количества движения для плоского пограничного слоя, называемого в гидромеханике интегральным соотношением Кармана
(17.4)
Решения уравнения (17.4) интегрального соотношения Кармана записываются в виде
(17.5)
(17.6)
Введем понятие местного коэффициента сопротивления трения
удобного при определении силы трения в случае обтекания плоской пластины вязким потоком. Эта сила, отнесенная к единице ширины обтекаемой пластины длиной 
,
или
(17.7)
где 
- средний по длине коэффициент сопротивления трения; 
- площадь обтекаемой поверхности пластины.
Коэффициент 
определяется для ламинарного пограничного слоя непосредственно из ранее приведенных уравнений (17.3) и (17.6):
по Блазиусу
(17. 8)
по интегральному соотношению Кармана
(17.9)
При двустороннем обтекании плоской пластины конечной длины сила трения и средний по длине коэффициент сопротивления трения удваиваются, поэтому уравнения, например, для коэффициента 
имеют вид:
(17.10)
(17.11)
где 
Гидравлические сопротивления в турбулентном пограничном слое в значительной степени зависят от шероховатости поверхности пластины. При определении этих сопротивлений выделяют режимы гидравлически гладких поверхностей, гидравлически шероховатых поверхностей и переходный между ними.
В первом случае гидравлические сопротивления обусловлены только вязкими напряжениями, влияние шероховатости пренебрежимо мало. Коэффициент сопротивления трения для гидравлически гладких поверхностей определяется по формуле Кармана
(17.12)
или по формуле Шлихтинга
(17.13)
Уравнения (17.12) и (17.13) являются равнозначными. Первое из них получено при условии, что распределение скоростей вблизи твердой поверхности подчиняется степенному закону 
второе - на основе аппроксимации результатов расчета в соответствии с логарифмическим законом распределения скоростей. Обе формулы применимы в области 
.
Для режима гидравлически шероховатых поверхностей влиянием вязкости пренебрегают.
В этом случае коэффициент гидравлического сопротивления трения обычно рассчитывают по формуле Шлихтинга
(17.14)
где - длина пластины; 
- абсолютная эквивалентная шероховатость поверхностей пластины.
Уравнение (17.14) справедливо при 
А. Д. Альтшулем для коэффициента гидравлического сопротивления по длине было получено уравнение
, (17.15)
которое может быть использовано для расчета во всей области турбулентного течения вдоль пластины.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Бреши в плотинах. Расход воды через бреши', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
Хм, так же просматривали
