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.
Рассмотрим участок русла длиной l и уклоном дна Io , вода в котором движется в условиях неравномерного плавноизменяющегося движения, образуя вогнутую кривую подпора (рис. 1 – 2).
| |
Для сечений 1-1 и 2-2 напишем уравнение Бернулли, проведя плоскость сравнения о - о через нижнюю точку сечения 2 - 2 :
В нашем случае для плавноизменяющегося движения воды в открытом русле (точки сечений, в которых определяется удельная потенциальная энергия, берем на свободной поверхности): 
где 
- потери напора на трение по длине потока.
Учитывая, что гидравлический уклон (в нашем случае - уклон трения)
,
потери напора на трение выразим в виде 
.
При плавноизменяющемся движении воды и малых значениях длины участка величину гидравлического уклона, характеризующего потери напора на трение, отнесенные к единице длины, можно выразить через формулу Шези для равномерного движения жидкости, 
, откуда
.
Здесь 
- характеристики потока, отвечающие равномерному движению воды на участке длиной l при средней глубине потока
.
С учетом последнего выражения зависимость для определения потерь энергии на трение получает вид:
.
Подставив соответствующие выражения в уравнение Бернулли, получим
,
или
.
Заменив скорости через расход Q и площади живых сечений w1, w2, и wср , получим
.
Полученное уравнение называется основным уравнением неравномерного плавноизменяющегося движения жидкости.
При заданном расходе Q, известной форме призматического русла, а также уклоне дна Io и коэффициенте шероховатости n это уравнение связывает между собой три переменных (по длине потока) величины: глубины потока h1 и h2 на границах участка и длину участка l . Если известны две из них, из основного уравнения можно определить третью. Например, если известна глубина потока в конце участка h2 и длина участка l , то методом подбора можно определить глубину потока h1 в начале участка. (Напомним, что при заданной форме призматического русла площадь живого сечения w является однозначной функцией глубины h). Однако, если известны глубины h1 и h2 , то длина участка l определяется из основного уравнения непосредственно:
.
Используя последнее уравнение, можно приближенно по точкам построить кривую свободной поверхности. Если известны глубины потока в начале и в конце участка h1 и h2, то, задаваясь несколькими промежуточными значениями глубин hа, hб, hв (рис. 1 – 3), вычисляют расстояния между парами промежуточных глубин и по полученным точкам строят кривую свободной поверхности. При этом точность вычислений повышается с увеличением числа промежуточных точек. Хотя при этом возрастает объем вычислений, при современной вычислительной технике это не является проблемой.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Основное уравнение неравномерного движения', 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.
