Материал: 2127
16
С |
расчётные величины для анализа транспортирующей способности |
||||||||||||||
|
Результаты измерен й |
||||||||||||||
|
|
лотка b, см Глуб воздушного потока ШиринаПродолжтельностьопытаht,,смс |
и мутности потока |
|
|
|
|
||||||||
Геометрическая крупность песка d, мм |
Номер опыта |
|
по микроманометру |
a, мм |
Масса песка |
m, г |
|
Массовый расход песка Q |
Средняя скорость потока u, м/с |
Расход воздуха Q, м |
Массовая мутность S, г/м |
||||
|
|
|
б |
|
|
|
m |
|
3 |
3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Отсчёт |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с / г |
|
с / |
|
|
|
|
|
|
А |
|
, |
|
|
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
9 |
10 |
11 |
|||||||
2 |
5 |
|
6 |
|
|
7 |
|
8 |
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 – 0,5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 – 1,0 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1,0 – 2,0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 – 3,0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Относительная скорость |
u / u |
|
0 |
12 |
|
16
Обработка опытных данных
1. Определить массовый расход (транспортирующую способность потока) Qm по формуле
С |
Q |
|
m |
, |
(7) |
|
|
||||
|
m |
|
t |
|
|
где m – масса песка, унесённого в песколовку воздушным потоком; |
|||||
t – продолж тельность опыта (продолжительность работы вентиля- |
|||||
тора во время проведен я опыта). |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
2. По формуле (6) определить среднюю скорость движения воздушного потока в лотке u, предварительно определив плотность воздуха с учётом его температуры и атмосферного давления.
3. |
Определ ть расход воздуха Q по формуле |
|
|
|
|
бА |
(8) |
||
|
Q bhu, |
|||
где b – ш р на лотка; h – глу ина воздушного потока. |
||||
4. |
Определ ть массовую мутность S по формуле |
|||
|
S Qm . |
(9) |
||
|
Q |
u |
|
|
5. |
Определить относительную скорость потока |
. |
||
|
||||
|
|
u0 |
||
|
Дm |
|||
Результаты расчётов по каждому опыту заносятся в табл. 2.
6. Установить зависимость массового расхода от средней скорости потока Qm f u , выбрав подходящие масштабы и нанеся опытные точки на плоскость декартовой прямоугольной системы координат с вертикальной осью массового расхода Q и горизонтальной осью средней скорости u (рис. 5).
Установить зависимость массовой мутности от относительной
|
|
|
u |
|
|
|
скорости потока S |
f |
|
|
, выбрав подходящие масштабы и нанеся |
||
|
||||||
|
|
|
||||
|
|
u0 |
|
И |
||
|
|
|
|
|
||
опытные точки на плоскость декартовой прямоугольной системы ко-
ординат с вертикальной осью S и горизонтальной u (см. рис. 5). u0
Не исключается, что опытные точки могут расположиться на координатной плоскости со значительным разбросом, который можно
17
18
С |
|
|
и |
|
|
б |
|
|
А |
|
|
Д |
|
|
И |
||
Рис. 5. Пример построения графиков зависимости Q |
|
|
f u и S f u |
|
|
m |
|
u0 |
18
объяснить ошибками измерений, а также связанными с принятым приближенным методом определения скоростей воздушного потока, колебаниями напряжения в электрической цепи вентиляторов и т. п. Поэтому студентам предлагается провести на графиках осредняющие
(сглаживающие) кривые зависимости Qm f u и S |
|
|
u |
|
|
f |
|
|
|||
|
|||||
|
|
. |
|||
|
|
u0 |
|
||
|
7. |
Проанализировать и сделать вывод о влиянии средней скоро- |
|||
|
сти течен я геометр ческой крупности наносов на транспортирую- |
||||
|
щую способность потока. |
|
|||
|
и |
||||
С |
Контрольные вопросы |
||||
|
1. |
Как е с лы действуют на частицу наносов в момент её отры- |
|||
|
ва от дна? |
бА |
|||
|
|
|
|||
|
2. Как е услов я являются необходимыми при изучении водных |
||||
|
потоков на аэрод нам ческих моделях? |
||||
|
3. |
Что называют наносами и какие виды наносов вы знаете? |
|||
|
4. |
Какие наносы считаются руслоформирующими? |
|||
|
5. |
Какую скорость называют неразмывающей и как она опреде- |
|||
19 |
ляется в конкретных ла ораторных условиях на аэродинамической |
||||
|
модели? |
|
|
|
|
|
6. |
Что называют транспортирующей способностью потока и как |
|||
|
|
|
|
|
Д |
|
она определяется в лабораторных условиях? |
||||
|
7. |
Что называют мутностью потока и как определяется массовая |
|||
|
мутность в лабораторных условиях? |
||||
|
8. |
Что называют геометрической крупностью наносов? |
|||
|
9. |
Что называют гидравлической крупностью наносов? |
|||
|
10. Каково влияние средней скорости течения и геометрической |
||||
|
крупности наносов на транспортирующую способность потока? |
||||
|
|
|
2.2. Движение потока на криволинейном участке русла |
||
|
Цели работы: |
И |
|||
1.Построить эпюры местных скоростей на вертикалях и проанализировать изменение поля скоростей в заданных створах.
2.Определить расход потока в заданных створах.
3.Построить план криволинейного участка русла с эпюрами средних продольных скоростей и проанализировать изменение поля скоростей на заданном участке.
19
Приборы и инструменты:
– стационарная установка лаборатории «Гидравлика и инженерная гидрология», предназначенная для исследования движения потока на криволинейном участке русла (рис. 6);
– микроманометр многодиапазонный с наклонной трубкой
С(ММН-2400);
– барометр;
– мерный щуп;
– мерная лента.
ризонтальном столе (см. рис.6). Сверху модель покрыта стеклом, на котором обозначены промерные створы. В каждом створе имеются 7 круглых отверст й в стекле, через которые производятся измерения
избежанМодель кр вол нейного участка русла реки расположена на го-
е подсасыван я воздуха через отверстия на работающей установке створы закрываются резиновыми пробочками.
скоростей воздушногоглубинпотока и на скоростных вертикалях. Во
А Д И
Рис. 6. Лабораторная установка для изучения движения потока на криволинейном участке русла
20