Дюкер Определение диаметра труб дюкера. Построение напорной и пьезометрической линии. Нахождение разности уровней воды в подводящем и отводящем участках канала Курсовая работа Еронько Ирины 3016/I группы МВ и ССО РФ Санкт-Петербургский Государственный технический университет Гидротехнический факультет, кафедра гидравлики САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996
    Cодержание
    1. Определение диаметра труб дюкера ( для случая , когда работает только одна труба дюкера)
    2. Построение напорной и пьезометрической линии ( для случая , когда работает только одна труба дюкера )
    3. Нахождение разности уровней воды в подводящем и отводящем участках канала ( для случая , когда работают обе трубы дюкера )
    Литература 1. Определение диаметра труб дюкера ( для случая , когда работает только одна труба дюкера ) .
    Свяжем уравнением Бернулли сечения 1-1 и 2-2 нашей системы . В общем виде оно выглядит следующим образом :
    , ( 1.1 )
    где , - превышения над плоскостью сравнения 0-0 сечения 1-1 и 2-2 соответственно , м ; , - гидродинамические давления в сечениях 1-1 и 2-2 соответственно , Па ; - удельный вес жидкости , Н/м3 ; , - коэффициенты ( коррективы ) кинетической энергии ( коэффициенты Буссинеска ) для сечения 1-1 и 2-2 соответственно ; , - средние скорости в сечениях 1-1 и 2-2 соответственно , м/с ;- ускорение свободного падения , м/с2 ; - полная потеря напора , м .
    В нашем случае отдельные члены , входящие в это уравнение имеют следующие значения : ; ; ; ,
    где - наибольшая допустимая разность уровней воды в подводящем и отводящем участках канала , м .
    Подставляя наши данные в уравнение ( 1.1 ) , получаем :
    ( 1.2 )
    Полная потеря напора может быть выражена иначе :
    , ( 1.3 )
    где - полный коэффициент сопротивления трубы; - скорость в трубе, м/с .
    Подставим в выражение ( 1.2 ) выражение ( 1.3 ) , имеем :
    ( 1.4 )
    и , следовательно ,
    , ( 1.5 )
    откуда
    ? , ( 1.6 )
    где - расход жидкости в трубе , м3/с ; - коэффициент расхода ; ? - площадь поперечного сечения трубы , м2 .
    Полный коэффициент сопротивления трубы равен :
    , ( 1.7 )
    где - сумма местных коэффициентов сопротивления; - коэффициент сопротивления по длине .
    В нашем случае имеют место следующие местные коэффициенты сопротивления :
    , ( 1.8 )
    где - коэффициент сопротивления входной решетки ; - коэффициент сопротивления при резком повороте ; - коэффициент сопротивления выхода .
    Коэффициент сопротивления по длине равен :
    , ( 1.9 )
    где - коэффициент гидравлического трения ; - длина трубы , м ; - диаметр поперечного сечения трубы , м .
    Подставляем формулы ( 1.8 ) и ( 1.9 ) в выражение ( 1.7 ) , имеем :
    ( 1.10 )
    Найдем значения местных коэффициентов сопротивления :
    а) коэффициент сопротивления входной решетки ищем по формуле Киршмера :
    , ( 1.11 )
    где - средняя скорость перед решеткой , м/с ; - потеря напора решетки , м ; - коэффициент, принимаемый по таблице 4-22 /1, с.202/ , в зависимости от формы поперечного сечения стержней решетки ( принимаем тип стержней - №1 , соответствующее ему значение = 2.34 ) ; , - толщина стержней и ширина просвета между ними соответственно ( принимаем =1 ) ; - угол наклона стержней решетки к горизонту ( принимаем = 90? ) .
    По формуле ( 1.11 ) получаем :
    ;
    б) коэффициент сопротивления при резком повороте ищется по формуле :
    , ( 1.12 )
    где и - эмпирические коэффициенты , принимаемые по таблице 4-6 и 4-7 /1, с.196/ , в зависимости от угла поворота трубы ( для заданного в задании угла поворота трубы = 45? ,= 1.87 и = 0.17 ) .
    По формуле ( 1.12 ) получаем :
    ;
    в) коэффициент сопротивления выхода принимаем равным 1 :
    .
    Диаметрпоперечного сечения трубы находится графическим способом , поскольку от величинызависят : площадь живого сечения ? ; коэффициент гидравлического трения , ReD )
    ( где - относительная шероховатость и число Рейнольдса ReD =v ( - кинематический коэффициент вязкости , м2/с )) , а также некоторые коэффициенты местных сопротивлений . ............