báo cáo chuyên đề dòng chảy trong kênh hồ

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 dòn

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: Q = const

Q v

l

J J

1

n

1 R

k

C = =

2

1 3

2

i

R n 1

v =

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:

Nhám phức tạp

 Theo Einstein: thành N phần có ω

Nn

χ χ

χ1, 2, , n1, n2, , nN

v v

v

v1 = 2 = = N =

2

1 3

2 2

1 3 2

1

1 2

1 3

2

1

1

1

i n

i n

i n

ω χ

ω

3 2

1

2 3

Nhám phức tạp

 Theo Pavlôpski,

2 1

Các dạng mặt cắt thông dụng

χ ω χ

h

b

2

2

1 2 ( )

Các dạng mặt cắt thông dụng

χ ω

ϕ χ

ϕ ϕ

( 2

2

2 o

o

(b mh )h R

o

2 2/3 o

Tính dòng

chảy đều

 Kênh có

2/3 8/3

R b

1

i

R n

Ri C

2m

+ ω −

=

nQ R 1 (2 sin 2 )

(h / D) 32

ω = θ − θ = θ = θ θ =

, 2

R r

χ

π ω

h mh

( 2 )

=

=

β

minχ

β

Kênh có mặt cắt

lợi nhất về thủy

lực, m=hằng số

mh h

b

m h b h m

h h h

=ω

2

1 2

)(1

2

12

2

2

h f m

h

mh h

m h

b

=+

+

−

=

++

=

ω χ

χ

2

2 m 2 1 m h

dh

d

+ +

mh b

h

++

(

2 m2 m h

b

− +

+

−

=

0 )

1 (

2 + 2 − = +

ln

2( 1 )

b

m m h

β =   ÷ = + −

 

Mặt vắt kênh lợi nhất về thủy lực

CÁC BÀI TOÁN VỀ DÒNG CHẢY ĐỀU

 Bài toán 3- Tính diện tích mặt cắt ướt ω khi

biết lưu lượng Q và độ dốc đáy i.

Ri C

s VA

V

h

e h

/ m 84 113 52

162 7

0

m/s 7

.

0 1584

69

0 917

0 35

917

0 18

177

52 162

m 177.18 04

5 52

2 8

16 6

3 8

1 150

72

.

0

m 52 162 150

72 0 6

3 2

52 2 72

0 8

16 52

.

2 2

04 5 52

.

2

3

2 2

2 2

+ +

+ +

+

=

=

× +

×

× +

× +

×

=

=

THÍ DỤ 2

Tìm h0 theo biểu đồ

i

Q

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

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

 độ dốc đáy rất nhỏ

g 2

v cos

h

g 2

v h

Q h

Đường cong với E không đổi h ( ) Q

( E h )

g 2

d g

Q

dh

d

ω α

Đường cong với E không đổi h ( ) Q

công thức xác định chiều sâu phân giới

 Mặt cắt chữ nhật

 Kênh mặt cắt hình thang

k

3 2

B g

3

2 3

2

2

g

q gb

Q

hk = α = α

g

v h

2 k k

⇒ +

Q y

Đồ thị chiều sâu phân giới

Năng lượng đơn vị mặt cắt Dòng êm, h=2

h1Dòng xiết

hk

Dòng chảy phân giới

ĐỘ DỐC PHÂN GIỚI

i R

C

Q = ω0 0 0 Q = ωkCk Rk ik

k k k

Q2 = ω 2 2

k

k k

k k

k

B g

i R

k k

k k

k k

C B

g R

C B

g i

α

χ α

=

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

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:

k o

k , h h i

k o

k , h h i

k o

k , h h i

1 Fr

, v v

, h

, v v

, h