Zasada skoku hydraulicznego i jego zastosowanie w projektowaniu nieprzepuszczalnej podłogi
Przeczytaj ten artykuł, aby zapoznać się z zasadą hydraulicznego skoku i jej zastosowaniem w projektowaniu nieprzepuszczalnej podłogi.
W jazach, regulatorach i innych konstrukcjach hydraulicznych, nad którymi lub przez które przepływa przepływ, istotne jest rozproszenie energii. Wymaga to odpowiedniego zaprojektowania dalszych prac, takich jak pochyłe glacis, pozioma podłoga lub cysterna i inne rozpraszacze energii. Projekt tych prac polega na określeniu wysokości podłogi poziomej i długości nieprzepuszczalnej podłogi lub cysterny.
Wymiary te można opracować na podstawie znajomości hydraulicznych elementów skoku, takich jak energia wstępna i końcowa skoku, głębokość przepływu i krytyczna głębokość wody dla danej intensywności wyładowania i energii do rozproszenia lub straty ciśnienia w skoku hydraulicznym.
W odpowiednich warunkach, gdy płytki strumień poruszający się z dużą lub nadkrytyczną prędkością napotyka powoli poruszający się strumień o wystarczającej głębokości, następuje gwałtowny wzrost powierzchni wody. Ten nagły wzrost nazywany jest skokiem hydraulicznym. Innymi słowy, skok hydrauliczny w otwartym kanale jest nagłym przejściem od głębokości wody D1
Gdzie D 1 - głębokość przed skokiem
D 2 = głębokość po skoku (głębokość koniugacji)
Ef 1 = całkowita energia przepływu w sekcji przedskoku
Ef 2 = całkowita energia przepływu w sekcji po skoku
H L = Utrata głowy w skoku hydraulicznym, lub = energia, która ma zostać rozproszona
= Ef 1 - Ef 2 - hf
(hf jest zwykle zaniedbane)
q = intensywność zrzutu
g = przyspieszenie spowodowane grawitacją
D C = krytyczna głębokość wody
Przy znanych wartościach q i H L trudno jest znaleźć D 1, D 2, Ef 1, Ef 2 z powyższych równań. Można użyć krzywych, aby ułatwić obliczenia. Blench przygotował krzywe, by dać Ef 2 dla różnych wartości H L i q, podano na rys. 19.9.
Aby dowiedzieć się wartości D 1 i D 2 IS 4997 daje krzywe w kategoriach bezwymiarowych parametrów, takich jak K L / D C
D 2 / D 1 i D 1 / D C. Tak więc, gdy DC oblicza się ze wzoru D1, można odczytać z krzywej D1 / DC podanej w IS 4997. Stosując tę wartość D1, D2 można również obliczyć z innej krzywej D2 / D1. Krzywe przedstawiono na ryc. 19.10.
Wadą stosowania tej krzywej jest to, że każdy błąd popełniony podczas znajdowania D 1 przez interpolację będzie odzwierciedlony w wartości D 2, a zatem we wszystkich dalszych obliczeniach. Aby uniknąć przeniesienia takiego błędu interpolacji, dwóch inżynierów CWC C. Chinnaswamy i E. Sundaraiya przygotowało dwie oddzielne krzywe na tej samej zasadzie, ale zapewniające związek między współczynnikiem stratności głowy (H L / D C ) a D 2 / D C i D C / D 1 odpowiednio. Krzywe te można zastosować do ustalenia wartości D 1 i D 2 z korzyścią i przedstawiono na ryc. 19.11.
Można wyjaśnić tutaj, że skok hydrauliczny nie pozostaje stabilny na gładkiej poziomej podłodze i ma tendencję do przemieszczania się w dół. Może dojść do sytuacji, w której nadprzestrzenna głębokość nadkrytyczna może przeważyć nad działającym dalej ochroną i może ją uszkodzić. Aby uniknąć takiej sytuacji, zapewnione jest pochylenie powierzchniowe i jest ona przenoszona aż do takiego poziomu, m innymi słowami poziom podłogi poziomej jest tak ustalony, że powstaje stabilny skok hydrauliczny na płycie i jest on zawarty w nieprzepuszczalnej poziomej podłodze pucca .
Poziom lub wysokość poziomej podłogi można obliczyć poprzez odjęcie energii właściwej d / s (Ef 2 ) od całkowitej linii energetycznej d / s (TEL) lub odjęcie D 2 od poziomu wody d / s. Zapewnia to powstanie hydraulicznego skoku na glacis. Aby zapewnić swobodny przepływ turbulencji na d / s, długość poziomej nieprzepuszczalnej podłogi powinna być równa długości skoku. Długość skoku można przyjąć jako 5-krotność różnicy głębokości sprzężonych, tzn.
Długość skoku L j = Długość poziomej podłogi nieprzepuszczalnej - 5 (D 2 - D 1 ) Długość basenu wyrównawczego można zmniejszyć, zapewniając elementy takie jak parapet zębaty, klocki zsypowe, blok basenu w środku basenu itp.
