Bài giảng Dòng chảy trong kênh hở

Dòng chảy trong kênh hở +Dòng chảy đều + Dòng chảy không đều thay đổi chậm * Dòng chảy trong ống Dòng chảy kênh hở Mặt so sánh Mặt so sánh ĐNL ĐĐA ĐNL ĐĐA Tổn thất năng lượng So sánh dòng chảy đều trong ống và kênh hở h Dòng đều trong kênh hở Công thức cơ bản: Qwan hệ cho rối thành trơn thành trơn sang thành nhám : ks - nham cát tương đương (bê tông nhám: ks (mm) = 3,0 ÷ 4,5; kênh đất thăng đều:  ks = 3,0, mặt bê tông rất nhẵn: ks = 0,15 ÷ 0,30; xây đá, cuội sỏi: ks = 6,0); Nhám phức tạp Theo Einstein: thành N phần có Nhám phức tạp Theo Pavlôpski, Các dạng mặt cắt thông dụng Các dạng mặt cắt thông dụng Tính dòng chảy đều Yếu tố mặt cắt tính dòng đều. nK = R2/3 kênh hình thang Tính dòng chảy đều Kênh có Đặt TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG o = h0 /b (phụ lục 1) Biết ,b và m thì h0 là: Kênh tròn Kênh tròn có góc ở tâm chắn đường mặt nước (phụ lục 2) Kênh có mặt cắt lợi nhất về thủy lực Kênh nửa đường tròn có chu vi ướt là nhỏ nhất Kênh hình thang kênh mặt cắt chữ nhật Kênh có mặt cắt lợi nhất về thủy lực, m=hằng số Mặt vắt kênh lợi nhất về thủy lực m b B O F = D HỆ SỐ MÁI DỐC m THAY ĐỔI = 600 CÁC BÀI TOÁN VỀ DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG LÒNG DẪN HỞ Bài toán 1- Tính lưu lượng Q Khi biết diện tích  và độ dốc đáy i. Bài toán 2- Tính độ dốc đáy i khi biết lưu lượng Q và diện tích . Bài toán 3- Tính diện tích mặt cắt ướt  khi biết lưu lượng Q và độ dốc đáy i. Thí dụ 1 Bài giải: : Mặt cắt hình thang có độ sâu 3 (m), chiều rộng đáy b = 10 (m), m =1.5, i = 3.10-4, nhám n = 0.017. Kiểm tra Q,v Kiểm tra: * THÍ DỤ 2 Tìm h0 theo biểu đồ Bước 1: giả thiết độ sâu dòng chảy h1,h2,h3…hn Bước 2: Đưa các giá trị trên mặt cắt ngang tính toán, nhận được K1,K2,K3…Kn tương ứng với độ sâu đó Bước 3: Vẽ đồ thị mối quan hệ K=f(h) Bước 4: Xác định giá trị Bước 5 : Từ giá trị K o tra đồ thị tìm được chiều sau chảy đều ho Dòng chảy kênh hở Sơ đồ mặt cắt dọc dòng chảy i  j hay s0  Sf i Hay h1 Hay h2 Đường mặt nước Đường năng lượng Đường đáy Dòng không đều thay đổi chậm Kênh lăng trụ và phi lăng trụ Tỷ năng mặt cắt Chiều sâu phân giới Phương trình cơ bản Các dạng đường mặt nước Tỷ năng mặt cắt độ dốc đáy rất nhỏ Trạng thái phân giới Đường cong với E không đổi Đường cong với E không đổi h hay Dòng xiết Dòng xiết Dòng êm Chiều sâu phân giới hc= công thức xác định chiều sâu phân giới Mặt cắt chữ nhật Kênh mặt cắt hình thang * Phương trình xác định yc (hc) hay Phương trình xác định năng lượng đơn vị tại yc (hc) cho mọi hình dạng mặt cắt Mặt cắt hình thang Dạng đường tròn Dạng tam giác Mặt cắt chữ nhật Đồ thị chiều sâu phân giới Động năng Thế năng Năng lượng đơn vị mặt cắt Dòng êm, h=2 h1 Dòng xiết hk Dòng chảy phân giới ĐỘ DỐC PHÂN GIỚI TRẠNG THÁI CHẢY XIẾT, TRẠNG THÁI CHẢY ÊM, SỐ FROODE Fr có 3 trường hợp sau: Nếu thì trạng thái chảy gọi là trạng thái chảy êm. Nếu thì trạng thái chảy gọi là trạng thái chảy xiết Nếu thì đó là trạng thái chảy phân giới. Số Froode (Fr) chảy phân giới: , ta sẽ có và . thì 3 trạng thái chảy Dòng êm Chiều sâu phân giới Dòng xiết Dòng êm Dòng xiết Dòng êm Dòng xiết Chiều sâu phân giới tóm tắt các kết quả dòng Êm, Xiết Phân giới Độ dốc nhỏ (sông): Độ dốc lớn: Độ dốc phân giới: +Trạng thái chảy êm: +Trạng thái chảy xiết: +Trạng thái chảy phân giới: