Новости  Акты  Бланки  Договор  Документы  Правила сайта  Контакты
 Топ 10 сегодня Топ 10 сегодня 
  
20.10.2015

Коэффициент шези таблица

Сочи, РФ ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА В ФОРМУЛЕ ШЕ3И ДЛЯ ОТКРЫТЫХ РУСЕЛ Введение Вопрос об определении энергетических потерь в потоках жидкостей является одним из важнейших в гидротехнике как с точки зрения теоретической, так и практической. Как величина коэффициента трения λтак и величина коэффициента Шези, характеризуют энергетические потери в движу­щихся жидкостях. До середины прошлого века считали, что С или λ должны быть постоянными числами. Но практика опро­вергла это предположение и потребовала более глубокой проработки вопроса. Ввиду сложности характера взаимодействия движущегося пото­ка с вмещающим его в себя руслом или другим водоводом гидрав­лические сопротивления большей частью изучались с помощью экспериментов. Теоретические разработки в этой области гидра­влики сравнительно немногочисленны и в большинстве своем яв­ляются слишком грубыми схемами тех процессов, которые проис­ходят в потоках жидкости. Сказанное относится в особенности к рекам в естественном состоянии. В настоящем исследовании сделан обзор методов и формул, при­меняющихся при определении гидравлических сопротивлений в водотоках, и приведены некоторые данные о коэффициентах со­противления для нескольких горных рек Черноморского побе­режья Кавказа. Оба эти режима те­чения взаимосвязаны, могут переходить друг в друга, и являют собой диалектический закон перехода количества в качество: наблюдающееся при малых скоростях ламинарное движение с увеличением коэффициент шези таблица течения сменяется турбулентным. Закон изменения коэффициент шези таблица, а следовательно, и коэффи­циент С, связаны с родом движения. При ламинарном режиме движения гидродинамические сопротивления в потоке образуются под действием сил внутреннего трения, или вязкости жидкости. Согласно закону Ньютона о вязкости, внутри движущейся жидкости возникают касательные напряжения, величина которых в каждой точке потока пропор­циональна значению пространственной производной скорости в этой точке: 2 При движении жидкости некоторая часть работы внешних сил непременно переходит в тепловую энергию - происходит дис­сипация энергии. Делением диссипации энергии на скорость получаем величину, имеющую размерность силы, и которую на­зывают гидродинамическим сопротивлением. Величина гидроди­намического сопротивления в самом общем случае должна зави­сеть коэффициент шези таблица размеров и формы потока, от плотности и вязкости жидкости и от поля скоростей в сечении. Из указанных зави­симостей три, коэффициент шези таблица именно: скорость v коэффициент шези таблица, линейное измерение пото­кА l и коэффициент вязкости ν, объединяются безразмерной вели­чиной - числом Рейнольдса Re : 3 Коэффициент шези таблица, что гидродинамические сопротивления при ламинарном режиме прямо пропорциональны первой степени скорости течения, т. Для турбулентного режима гидродинамические сопротивле­ния будут пропорциональны квадрату скорости движения, и выражением квадратичного закона сопротивления для русловых коэффициент шези таблица является общеизвестная формула Шези 1. Процесс непрерывного перемешивания в турбулентном пото­ке, естественно, вызывает появление дополнительного трения между отдельными частицами, которое оказывается во много десятков раз больше, чем трение при ламинарном режиме. Задача исследования сопротивлений и поля скоростей в турбулентных потоках является гораздо более сложной, чем для ламинарных потоков. Это объясняется тем многообразием условий, при которых течение жидкостей происходит при тур­булентном режиме, в то время, как ламинарное течение может наблюдаться при очень ограниченных условиях. Попытки теоретических исследований закономерностей тур­булентного потока, с целью получения теоретических формул для гидравлических сопротивлений, делались неоднократно. Одной из таких попыток является теория Прандтля-Кармана, по которой суммарное напряжение трения в турбулентном по­токе будет иметь вид: 4 При турбулентном режиме второй член в правой коэффициент шези таблица намно­го больше первого. Для ламинарного течения при малых ско­ростях будет коэффициент шези таблица левый член уравнения. Строгое теоретическое определение гидродинамических по­терь в трубах является одним из тех коэффициент шези таблица случаев, ког­да интегрирование дифференциальных уравнений гидродинамики принципиально возможно и технически коэффициент шези таблица. Такой теоретической формулой, определяющей потери напо­ра при ламинарном режиме в трубах, является формула Пуазейля:5 которая показывает, что потеря напора при ламинарном режи­ме пропорциональна первой степени коэффициент шези таблица скорости, зави­сит от рода жидкости νобратно пропорциональна пло­щади сечения трубы и не зависит от шероховатости стенок трубы. Хотя до недавнего времени формула 6 считалась с теоре­тической стороны лучшей, но экспериментальная проверка её показала, что оценка шероховатости только по высоте выступов недостаточна, а необходимо учитывать также характер расположения выступов. Для изучения зависимости коэффициента трения λ в тру­бах и лотках от определяющих его характеристик было проде­лано много экспериментальных работ, из которых наиболее значительными были опыты Никурадзе в 1933 г. Зегжда в 1938 г. Никурадзе исследовал влияние шероховатости на гидравли­ческие сопротивления при конечных значениях числа Рейнольдса для круглых труб. При малых значениях числа Re менее 2300когда весь поток является ламинарным, или коэффициент шези таблица турбулентном потоке ламинар­ный подслой имеет толщину, значительно превосходящую размеры выступов шероховатости, и шероховатость эта не оказывает влияния на сопротивление, λ зависит только от числа Re изображается прямой линией, имеющей уравнение: 7 2. При больших значениях Re выступы шероховатости уже полностью выходят за пределы ламинарного слоя, и сопро­тивление определяется лишь степенью шероховатости сте­нок потока. Можно также отметить, что чем больше шероховатость, тем коэффициент шези таблица наступает независимость λ от Reт. Зегжда опубликовал результаты проведениях им в открытом безнапорном потоке прямоугольного сечения опытов. В опытах Зегжда применялась также равнозернистая шероховатость. На коэффициент шези таблица им графике видны все режимы движения жидкостей в каналах, а именно: ламинарное движение, при гладких стенках, при вполне шероховатых стенках и коэффициент шези таблица перехода от гладких стенок к шероховатым. Коэффициент шези таблица очень важно отметить, что сходство графиков для круглой трубы Никурадзе и для прямоугольного лотка Зегжда имеется как с качественной коэффициент шези таблица, так и коли­чественно. Так, Никурадзе для турбулентного режима пред­лагает формулу: 8 а Зегжда для прямоугольного лотка получил: 9 причем незначительное расхождение в формулах 8 и 9 сам Зегжда относит лить за счет неточности своих опытов. Таким образом, опытами Зегжда доказана, возможность исполь­зования для открытых русел формул теории турбулентности типа, примененного для труб. Но при расчётах сопротивлений все напорные и безнапор­ные русловые потоки любой формы сечения обычно заменяют плоским открытым потоком с глубиной, равной гидравличе­скому радиусу действительного сечения, с шириной его, равной смоченному периметру, и стенками, не вызывающими торможения, а эта замена, как отмечает Более того, Гончаров ука­зывает, что: «множитель С, обычно именуемый коэффициентом Шези, или скоростным коэффициентом, как это коэффициент шези таблица вы­ше, является и должен являться непосредственной функци­ей именно формы сечения. Поэтому его целесообразнее было бы именовать параметром формы, выражаемым через отношение к высоте выступов шероховатости характерного линейного размера сечения, различного для разных форм сечения». Помимо приведенных выше формул, для расчета сопротив­лений в трубопроводах существует ряд других формул Формулы для определения коэффициента С в формуле Шези их сопоставление В естественных русловых потоках сопротивления возни­кают благодаря воздействию на коэффициент шези таблица различного рода фак­торов, и роль каждого из этих факторов не одинакова. К дополнитель­ным сопротивлениям относятся те сопротивления, которые вызываются массивными выступами и углублениями, раститель­ностью в русле, изгибами русла, косоструйностью и водоворотными зонами потока. Практическое значение дополнитель­ных сопротивлений обусловливается размерами их влияния на общий уровень сопротивлений. Все факторы, вызывающие основные и дополнительные со­противления, характеризуются бесконечным разнообразием их форм, размеров и видов. В силу этого почти все формулы для определения коэффициента С в формуле Шези являются эмпирическими и зачастую не удовлетворяют тем требовани­ям, которые предъявляет к ним практика. В нашей стране систематизации гидрометрических материалов о ше­роховатости естественных русел начали уделять внимание в достаточной мере лишь после Октябрьской революции в связи с потребностями коэффициент шези таблица дорожного и гидротехнического строительства. Первая систематизация эмпирических данных о шероховатости была произведена коэффициент шези таблица. Срибным, при­чем по данным Срибного шероховатости в естественных рус­лах были значительно больше, чем по данным опытов в кана­лах и трубах. Коэффициент шези таблица же багаж экспериментальных данных гидравлики был накоплен изучением потоков, дополнитель­ные сопротивления в режиме которых заранее сводились к возможному минимуму для получения связи средней скорости именно с основными сопротивлениями. Анализ вопроса о до­полнительных сопротивлениях естественных русловых пото­ков выясняет механизм возникновения высоких шероховатос­тей, встречаемых в практике при обработке гидрометриче­ских данных. Все формулы для определения коэффициента С, предложен­ные различными авторами на основе опытных данных, можно разделить на коэффициент шези таблица группы: 1. К первой группе относятся следующие наиболее распро­страненные формулы: а Формула Маннинга 1890г. Павловского: 12 В этих формулах : n - коэффициент шероховатости, завися­щий от состояния поверхности стенок и дна русла; R - гидравлический радиус сечения. Наиболее точной формулой из указанных является формула 12предложенная Павловским в 1925 г. Но, как указывает сам автор формулы 12«. Для формулы 17 также была разработана шкала n бно в настоящее время формула эта почти не коэффициент шези таблица. Зегжда, выведенная им из формулы 9 : 18 где Δ - значение абсолютной шероховатости высоты высту­пов. Формула 18как было сказано выше, была получена по экс­периментам в лотке. Кузнецов получил теоретическим путем. Способ выражения k через nпримененный Агроскиным, нужно коэффициент шези таблица лишь тем, что к настоящему времени пока ещё отсутствуют данные о фактических величинах абсолют­ной шероховатости Δ, соответствующих тем или иным со­стоянием русла. Все указанные выше формулы рассчитаны для вычисления средней скорости потока через коэффициент шероховатости. Некоторыми авторами был предложен целый ряд формул для определения средней скорости без применения понятия коэф­фициента шероховатости Тейберт, Кристен, Германек, Хессле, Матаневич, Грегер, Виннель, Тильзен и др. Основными определяющими скорости параметрами в боль­шинстве таких формул приняты: средняя глубина, уклон, гидравлический радиус и ширина реки. Отличительными особенностями формул является то, что каждая из них распро­страняется лишь на отдельные районы, реки или даже на участки рек. Например, формула Тильзена 1933г. Как видно из вышеизложенного, для вычисления скорост­ного коэффициента С существует очень много формул, поэтому при возникновении необходимости определения С сразу же встает вопрос, по какой формуле нужно вести его расчет. Поляков, «удачность расчёта С зависит не только от выбора значения коэффициента шероховатостино и от выбора формулы, по которой производится коэффициент шези таблица расчёт. При этом более совершенной надо считать такую формулу, которая даёт значения коэффициентов шероховатости более устойчивые и почти неизменяющиеся при увеличе­нии наполнения русла и поймы. Это условие очень важно при расчёте максимальных расходов и кривых подпора, так как оно облегчает экстраполяцию значений коэффициента шеро­ховатости для высоких горизонтов коэффициент шези таблица увеличивает точность расчётов». Наиболее часто в настоящее время для определения ско­ростного коэффициента С используется либо формула Формула Маннинга широко применяемся за рубежом особенно в США, Англии, Индиисторонники её есть и у нас. Напри­мер, этой формулой в своих работах предпочитает пользо­ваться Маккавеев, который считает её наиболее простой коэффициент шези таблица удачной. Из многочленных формул наилучшей для открытого русла является формула Агроскина. Её же настоятельно рекоменду­ет Сравнение формул на графике в логарифмическом масштабе см. Формула Агроскина для небольших водотоков даёт зани­женные величины С в коэффициент шези таблица с формулой Павловского. Нанесенные на графике эмпирические коэффициент шези таблица С, h српо­лученные по гидрометрическим данным поста р. Коэффициент шези таблица за период 1947-1960 коэффициент шези таблица. Весь во­прос упирается в необходимость выбора наиболее подходящего для данной формулы коэффициента шероховатости, чтобы получить наиболее правильной значение скоростного коэффи­циента. Динамика коэффициента шероховатости по данным гидрометрических измерений на некоторых горных реках Кавказа При определении средних скоростей в сечении для естест­венных русел по формулам Шези и Павловского в настоящее время коэффициент шероховатости назначают или по таблице Срибного, или же по данным натурных измерений. Срибного приведена достаточно подробная характеристика видов русел и соответствующие каждому виду коэффициенты шероховатости, однако таблица эта является очень грубой схемой и не учитывает динамики коэффициента шероховатости. Как отмечал ещё в 1936 г. Поляков, «значения коэффициентов шероховатости не могут умещаться в каких-либо тесных рамках таблиц. Для данного состояния шероховатости необходимо давать достаточно широкие преде­лы. Эти пределы также не являются строгими, неподвижными. Поэтому пользование таблицами для нахождения С влечёт за собой частые ошибки. Для уменьшения их при ответственных проектах коэффициент шези таблица исследования в натуре». Ахутин в 1931 г. Истинное значение КШ еще не коэффициент шези таблица выяснено. Изуче­ние имеющегося материала позволяет утверждать, что КШ ме­няется с глубиной с гидравлическим радиусомс видом степенью шероховатости русла, но и с уклоном, с изменением живого сечения русла и потока в плане». С целью выяснения характера изменения коэффициента ше­роховатости в условиях естественных русел горных рек нами была произведена обработка гидрометрических данных по 10 створам, расположенным на горных реках юго-западно­го склона Кавказа. Вместо величин гидравлического радиуса при этом брались средние глубины потока, полученные делением площади сече­ния на ширину, поскольку от такой замены вносимая в рас­четы ошибка не превышала 1-3%. При определении коэффициента шероховатости по формуле Павловского значение показателя степени y бралось по формуле 13. Рассмотрим полученные данные по каждому посту отдельно. Татьяновка Гидрометрический створ расположен на прямолинейном участке, русло сложено галечниковыми отложениями, поперечный профиль имеет плавное параболическое очертание. Уклоны измеряются на участке: верхний уклонный пост, расположен­ный в 80,7 м от основного водпоста, - основной водпост, который совмещен с гидроствором. Коэффициент шероховатости вычислен по 51 измерению рас­хода воды 1959 - I960 гг. Отклонения точек от усредняющей кривой не превышают ±13%. Солох-Аул Гидроствор расположен в среднем течении реки, пойма на участке поста отсутствует, и галечниковое русло распола­гается между крутыми склонами долины, ширина которой по дну составляет 60 м. Деформация на участке гидроствора весьма значительная, русло блуждающее. Вследствие влияния движущихся перекатов часто наблюдается косоструйность в гидростворе. Уклоны измеряются по Коэффициент шези таблица и ВУП, расстояние между которы­ми 54 м. В результате коэффициент шези таблица расходов воды, измеренных в пе­риод 1956 - 1960 гг. В правой части графика при больших глубинах и скоростях раз­брос точек меньше, и кривые сближаются. Тух-Аул Гидроствор расположен на прямолинейном участке, русло сложено гравелистыми отложениями со значительной долей булыжников и валунов, в паводки деформируется. Уклоны измеряются по уклонным постам, расстояние между которыми 60 м. КШ вычислены по 253 измерениям расхода воды за период 1956 — I960 гг. Пластунка Гидроствор расположен на прямолинейном участке, русло правильной формы, деформации его сравнительно невелики. Уклоны измеряются по уклонным постам, расстояние между которыми 73 м. В результате обработки 265 расходов воды, измеренных в период 1947 коэффициент шези таблица I960 гг. Река на этом участке имеет бетонную опояску берегов и дно в естественном состоянии. Вычисленные 115 значений п дают на графике очень боль­шой разброс точек пv ср коэффициент шези таблица. Солох-Аул, август 1961 г. Красная Поляна Русло на участке гидроствора имеет слабый изгиб, сло­жено галечником и валунами. Уклоны измеряются по уклонным постам, расположенным на расстоянии 138 м. За период наблюдений 1948,1956-1960 гг. Точки пv ср на графике см. Кепш Гидроствор расположен на участке, где река прорезает хребет Ах-Цу, поэтому Мзымта в этом месте имеет большие уклоны, скорости и глубины при сравнительно небольшой глубине потока. Русло изобилует большими валунами, много осыпей. Верхний уклонный пост расположен в 80 м выше ос­новного водпоста, последний служит нижним уклонным постом. Точки пv ср расположились на графике см. Красная Поляна и р. Кепш Это небольшие горные водотоки, характеризующиеся огромными уклонами у р. Полученные данные по КШ для р. Колочава - небольшой горной реки Западной Украины см. Таким образом, коэффициенты шероховатости для горных рек оказываются весьма динамичными изменяются в больших пределах, что является причиной очень коэффициент шези таблица ошибок коэффициент шези таблица вычислении максимальных расходов воды по формуле Шези, в особенности - при коэффициент шези таблица КШ по таблице Срибного, Рис. Основными факторами, влияющими на динамику КШ, являют­ся: размер и характер расположения выступов дна, форма русла, глубина и уклон. Пластунка точки nv ср имеют минимальный разброс, а для створа с наибольшем деформацией р. При этом следует отметить, что рассеяние точек имеет определенный предел, различный для разных створов. Этот оптимальный расход будет, очевидно, руслообразующим. Для расходов, больших руслообразующего расхода, увеличение КШ связано с увеличением насыщенности водного потока влекомыми и взвешенными наносами - при достаточно больших ско­ростях теряется коэффициент шези таблица граница между потоком и дном. По­мимо этого фактора не следует также забывать и о том, что в большинстве случаев с ростом уровня воды увеличивается и тормозящее влияние пологих берегов и поймы. О влиянии влекомых наносов на динамику КШ писал Коэффициент шези таблица. Поляков: «В отношении второго коэффициент шези таблица необходимо указать, что подобно тому, как значительное увеличение мутности потока влечёт за собой уменьшение скорости движения пото­ка, так и увеличение влечения донных наносов несомненно, изменяет условия трения в пограничном слое. Шоклич нашёл, что при прочих равных условиях расход в опытном лотке при подвижном дне меньше, чем при неподвижном, т. Очевидно, что по­ток, имеющий большое количество донных наносов, даёт более шероховатое соприкосновение с ложем». Касаясь вида этого графика, Вызго пишет: «Значения коэффициента шероховатости меньше в условиях устойчивого состояния, при движении донных наносов, и увеличиваются с уменьшением расхода и с прекращением движения наносов. Некоторое увеличение "кш" наблюдается при увеличении расхода. Ахутин отмечает несколько другие коэффициент шези таблица уве­личения коэффициента шероховатости: «Вместе с тем замече­но, что при увеличении глубины свыше известного предела значение КШ снова может возрастать, причём это возрастание объясняется не только увеличением шероховатости в верхних заросших травой и кустарником частях русла или растеканием воды по поймам, но и увеличением при высокой коэффициент шези таблица степени неравномерности течения воды». Очевидно, на величину КШ влияет каким-то образом наличие верхнего, а иногда, наоборот, нижнего участка, резко отличным характером течения». Эти последние обстоятельства дают некоторое основание утверждать, что для вычисления КШ во многих если не во всех случаях следует пользоваться не уравнением равно­мерного движения Шезиа основным уравнением неравно­мерного движения, учитывающим изменения скоростей при переходе от одного сечения к другому. Лучше всего коэффициент шези таблица этой цели может служить уравнение:23 в котором v 1v 2и i измеряются непосредственно на месте; v и R вычисляются как средние значения на данном участке. Это объясняется взаимодействием потока с руслом: увели­чение скоростей резко повышает транспортирующую способ­ность потока. По тем же причинам коэффициенты шероховатос­ти будут больше для перекатов, чем для плёсовых участков рек, должно также наблюдаться уменьшение КШ от истока коэффициент шези таблица устью реки. Интересно отметить, что для зарегулированной реки устроены бетонные береговые стенки - гидроствор р. Сочи коэффициенты коэффициент шези таблица оказались наименьшими в сравнении с другими — незарегулированными - реками. При определении скоростного коэффициента для формулы Шези следует пользоваться формулами Павловского или Агроскина, поскольку указанные формулы дают наиболее надёжные результаты по сравнении с другими. Коэффициент шези таблица коэффициента шероховатости по таблице Срибного на основании характеристик водного потока обладает тем не­достатком, что в оценку n вносится элемент субъектив­ности, что может привести к большим ошибкам в расчётах. Помимо этого, при таком выборе не учитывается динамика коэффициента шероховатости. По своей динамичности коэффициент шероховатости почти одинаков со скоростным коэффициентом. Так, для створа р. Пластунка отношение а 5. В связи с разработкой формул для С с введением характеристики абсолютной шероховатости, наиболее достоверным способом оценки шеро­ховатости естественного русла может быть установление его абсолютной шероховатости коэффициент шези таблица непосредственного измере­ния характерных неровностей дна или путём стереофотосъёмки. Неравномерное движение воды в открытых рус­лах. Основы динамики коэффициент шези таблица потоков. Учебный гидравлический справочник, ОНТИ. Гидротехническое строительство, 11, 1951. Расчетная формула для горных потоков, нахо­дящихся в естественном коэффициент шези таблица. Значение коэффициента шероховатости русел и пойм равнинных рек. Об использовании в гидрометрии некоторых гид­равлических свойств открытых русел. Об определении скоростного множителя С для естественных русел. Приложение 1 Зависимость коэффициент шези таблица шероховатости от средней скорости потока. Приложение 2 Зависимость коэффициента шероховатости от средней скорости потока. Приложение 3 Зависимость коэффициента шероховатости от средней скорости потока. Тух-Аул Приложение 4 Зависимость коэффициента коэффициент шези таблица от средней скорости потока. Пластунка Приложение 5 Зависимость коэффициента шероховатости от средней скорости потока. Красная Поляна Приложение 6 Зависимость коэффициента шероховатости от средней скорости потока. Кепш Приложение 7 Зависимость коэффициент шези таблица шероховатости от средней скорости потока. Кепш Приложение 8 Зависимость коэффициента коэффициент шези таблица от средней скорости потока. Колочава Приложение 9 Зависимость скоростного коэффициента от средней глубины потока.

  Комментарии к новости 
 Главная новость дня Главная новость дня 
Тиссот в минске каталог
Биатлон кубок мира 2014 2015 результаты женщины
Схема жд вокзала киева
Цитаты про жизненный
Где находиться калуга на карте
Мама мария перевод
Перевод песни bad boys blue
Гепатопротекторы для лечения печени
Техномаркет гомель каталог
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Янаул автовокзал расписание
Айсберг челябинск каталог
Список песен радио рекорд сегодня
Должностные инструкции акушерок
Северодонецк автовокзал расписание автобусов
Перечень документов для замены
Ходатайство об освобождении из под стражи образец