29.Сопротивление пластинки в потоке при продольном ее обтекании при турбулентном режиме.

При определении величины сопротивления трения формула записывается в виде. , ω – обтекаемая пов-ть тела. - коэф-нт сопротивления трения. - скорость вдали от тела. Этот вид сопротивления можно наблюдать в чистом виде при обтекании пластинки установленной вдоль течения.(1- ламинарный слой, 2- турбулентный пограничный слой). При этом нет отрыва струи, но вдоль пластинки возникает т.н. пограничный слой жидкости, поперечные размеры которого увеличены вниз по течению. Размер пластинки, перпендикулярный плоскости чертежа примем равным 1. Выделим 2 сечения потока: 1-1 перед пластинкой; 2-2- на расстоянии Х от «носа» пластинки. Примем теорему о количестве движения, в соответствии с которой разность кол-ва движения жид-сти, протекающей в единицу времени через указанные сечения, должно равняться сумме всех сил, действующих на участок длиной Х между сечениями. Используя теорему кол-ва движения можно получить коэф. С_F, котор. получ. : C_F=1,16* . Проведённые Блазиусом более точные расчёты приводят к след. результату, что C_F=1,326* . Для определения касательного напряжения трения на пластинке получ. различными авторами:τ₀=0,0275*((К_э/d)+(68ν/vd)) , где v- средняя скорость потока в трубе. Сопротивление трения пластинки при одностороннем обтекании определяется по той же формуле, но С_F: С_F=0,03*(К_э/L)^0.2.

30.Неравномерное безнапорное установившееся движение воды в каналах. Предварительные указания.

Будем рассматривать только турбулентное движение воды, относящееся к квадратич. обл-сти сопротивления. Рассмотрим след. схему. i=sinθ. В случае, когда канал имеет земляное русло, скорость v в канале назначается сравнительно небольшой (чтобы не получить размыва грунта). При этом и уклоны дна земляных каналов получаются небольшими. В связи с этим для земляных каналов можно считать, что i=sinθ=tgθ. Как видно, здесь мы можем поступать след. образом: а) расстояние L измерять по горизонтали;

б) живые сечения потока считать вертикальными, измеряя глубины h по вертикали. Очевидно, в этом случае следует рассматривать величину глубины в несколько большем масштабе, а горизонтальную длину- относительно мелком. Основные зависимости, используемые при расчете таких каналов: J_е = J = i ,здесь J_е – гидравлический укло, J- пьезометрический уклон, i-геодезический уклон, основное ур-ние неразрывности потока: Q= = const (вдоль потока);осн. ур-нием расчёта равномерного режима явл. ур-ние Шези: , здесь С- коэф. Шези, который может быть опред. по эмпирическим формулам, например, формула Манинга: С=(1/n)R^1/6. R-гидравлический радиус,J- пьезометрический уклон. Выражая эту формулу через расход: Q=ωc или Q=ωc . Также необходимо пользоваться такими формулами как: ; ; . -расходная характеристика. .=Q²/K².

31.Гидравлические элементы живого сечения потока в канале.

Наиболее часто встречаются поперечные сечения каналов, приведенные ниже на рис-ке.

1) Симметричное трапециедальное поперечное сечение

b-ширина канала по дну, h-глубина наполнения канала, m-коэфф-нт заложения откоса, B-ширина потока по верху.

m=ctgφ B=b+2mh

Площадь живого сечения для трапециидального канала: ω=(b+mh)h; смоченный периметр:

Зная ω и , легко определить гидравлический радиус R: R= ω/

Иногда при расчетах каналов пользуются понятием относительной величины ширины канала по дну: β=b/h. Величины ω и через β выраж-тся след обр-ом: ω=(b+m*β)h²; =(β+2 )h