Изучение методики проведения модельных лабораторных исследований и моделирование условий работы открытого канала

3.1 Цель работы

Овладение методикой моделирования гидравлических условий и исследование условий работы открытого канала.

3.2 Используемые измерительные приборы и установки:

Шпиценмасштаб, микровертушка, линейка, модель канала.

-10-

-11-

3.3 Граничные условия моделирования

Линейный масштаб модели =30; натурный расход канала Q_н = 40 м³/с. Значение глубины воды в канале – назначает преподаватель

3.4 Порядок выполнения работы

1. Воссоздают гидравлический режим в лотке, соответствующий граничным условиям. (см. п. 3.3.). Вычисляют модельные расходы. Q_м и напор над водосливом Н_м и глубину воды в лотке h_л.

2. Проверяют выполнение условий моделирования (1.3). При невыполнении условий, корректируют граничные условия (п.3.3) и согласуют с преподавателем.

3. Включают насос и подают воду в лоток. Устанавливая расход, который должен поступать в модель. Правильность подаваемого расхода определяют шпиценмасштабом 6 (рисунок 2.1.) по величине напора над водосливом. Добиваются, регулируя задвижку, стабильной подачи этого расхода на лоток.

4. Устанавливают, используя жалюзи, в конце канала, вычисленную глубину воды в лотке h_л. Промеряют глубины в различных частях лотка шпиценмасштабом.

5. Измеряют скорость воды в лотке микровертушкой и выполняют необходимые при этом расчеты. Вычисляют натурную скорость воды в канале и размеры канала.

6. Расчет рекомендуется вести в табличной форме (Таблица 1.1)

3.5 Обработка материалов

После проведения работы студенты оформляют тетрадь- отчет по лабораторным работам и защищают его у преподавателя Отчет должен содержать все пункты, указанные во введении, необходимые расчетные выкладки, схемы, рисунки, таблицы и выводы.

3.6 Вопросы для самоконтроля знаний

1. Что понимаете под линейным масштабом модели?

2. Расскажите порядок проведения работ?

3. Как измеряется, устанавливается расход , подаваемый на лоток?

-12-

Лабораторная работа № 4 Исследование гидравлических условий работы открытого водосброса типа быстротока и перепада

4.1 Цель работы

Исследование гидравлических условий работы открытого водосбросного сооружения.

4.2 Используемые измерительные приборы и установки

Модели быстротока и перепада, шпиценмасштаб, микровертушки, линейка.

4.3 Граничные условия моделирования

Линейный масштаб α _L= 40, натурный расход сооружения 50 м³/с Значения глубин на выходном пороге и в нижнем бьефе Н_н и h_{н НБ} – назначает преподаватель.

4.4 Порядок выполнения работы

1. Вычисляют расчетный расход модели, Q_м и глубину воды в нижнем бьефе модели сооружения.

2. Проверяют выполнение условий моделирования (1.3). При невыполнении условий корректируют граничные условия совместно с преподавателем.

3. На специальные пазы в стенки лотка для создания необходимого подпора, устанавливают затвор. За затвором собирают модель быстротока (сначала каркас модели, далее – крепят водосливную поверхность).

4. Включают насос и подают воду в лоток. Устанавливают расход, который должен поступать в модель. Подача расхода воды на модель должна быть стабильной.

5. Устанавливают, используя жалюзи, назначенную глубину воды в нижнем бьефе модели.

6. Выполняют промеры глубин по длине быстротока. Измеряют скорости в концевом сечении быстротока. Промеряют глубину в концевой части, одновременно фиксируя имеющийся на ней гидравлический режим сопряжения. Зарисовывают плановую картину сопряжения.

7. Заменяют быстроток перепадом. Водобойные стенки на ступенях перепада отсутствуют. Выполняют работы, указанные в п.п. 4 – 6.

-13-

4.5 Обработка материалов

Каждый студент представляет отчет, в который входят таблицы замеренных и пересчитанных на натуру глубин и скоростей на быстротоке и перепаде. Приводят зарисованные картины сопряжения и случаи течения потока на транзитной части водосброса. Делают окончательные выводы по результатам исследований.

4.6 Вопросы для самоконтроля знаний

1. Опишите модели сооружений, применяемые в исследованиях?

2. Какие требования предъявляются к модели и условиям моделирования?

3. Расскажите порядок выполнения работы?

4. По каким параметрам определяют гидравлический режим потока?