Επισκόπηση ητου θέματος και σχόλια

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Επισκόπηση ητου θέματος και σχόλια"

Ζηνοβία Κασιδιάρης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Υδραυλική ανοικτών αγωγών Επισκόπηση ητου θέματος και σχόλια Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου (βλπ βασικές σημειώσεις από Διαφάνειες), 2014

2 Κρίσιμη ροή

3 Fr Q ga B 3

4 Όταν η ροή από υπερκρίσιμη ανάντη θα γίνει υποκρίσιμη κατάντη, τότε: Δημιουργείται ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΑΛΜΑ Στο Υδραυλικό άλμα λαμβάνει χώρα καταστροφή ενέργειας

5 Ορθογωνική διατομή στο θέμα με μεγαλύτερη επένδυση διώρυγας Καταστροφή ενέργειας και συνακόλουθη λεκάνη καταστροφής Άλμα γιατί από υπερκρίσιμη ροή (μεγάλη κλίση) σε υποκρίσιμη Μεθοδολογικά πρώτα υδραυλική επίλυση και μετά ακριβής προσδιορισμός υψομέτρων εδάφους (προσοχή όμως στις παραδοχές)

7 θέμα

8 Προσέγγιση: Στο σημείο (Ο) βάθος ομοιόμορφης ροής η ενέργεια κατά προσέγγιση θεωρείται σταθερή μέχρι το υδραυλικό άλμα Αν θέλεις πρόσθεσε +δ Βάθος ομοιόμορφης ροής θέμα

9 Προσέγγιση: Σημείο (4) ομοιόμορφη ροή με ενέργεια ίση με την ενέργεια αμέσως μετά το άλμα. Αν θέλεις πρόσθεσε +δ Βάθος ομοιόμορφης ροής ΓΔ θέμα

10 Κρίσιμη ροή σε ορθογωνική διατομή + επίλυση θέμα

11 Τελευταίος κρίσιμος υδραυλικός υπολογισμός για υδραυλικό άλμα Η3 = Η4

12 Υδραυλικό άλμα, ορθογωνική διατομή επίπεδος πυθμένας Υπερκρίσιμη σε Υποκρίσιμη Καταστροφή ενέργειας Διατήρηση της μάζας Θεώρημα ορμής: διατήρηση της ειδικής δύναμης Προφανώς υπάρχου Απώλειες ενέργειας

13 Ορθογωνική διατομή: 2 2 q y Q,q yg 2 b

14 Μήκος λεκάνης ηρεμίας θέμα

15 Θεωρητικά κρίσιμο και πραγματικό κρίσιμο θέμα

16 Κεκλιμένο τμήμα θέμα

17 Συναρμογές Προσοχή B ελεύθερης επιφάνειας Πίνακας 3.1 Διαφαίνεται άλλη μία απλούστευση που κάναμε εφόσον αρχικά αγνοήσαμε την μετάβαση (4 5) θέμα

18 θέμα

19 Ελεύθερο περιθώριο για άλμα θέμα

21 Ανομοιόμορφη ροή 1 : από τραπεζοειηδής σε ορθογωνική θέμα

24 dy/dx <1 (Δημητρίου, ί 1988) Υδροστατική διανομή πιέσεων, αμελητέες κατακόρυφες κινήσεις Ισχύς της εξίσωσης του Manning για τη διατμητική τάση στερεού ορίου με βάση όμως την κλίση της γραμμής ενέργειας Σχόλιο: Στη ΒΜΡ η κλίση πυθμένα, στάθμης ελεύθερης επιφανείας αλλά και γραμμής ενέργειας δε συμπίπτουν.

25 Γενική εξίσωση: Εέ Ενέργειας σε διάφορες δάφ μορφές Μορφή καμπύλης στάθμης (βλπ πίνακες) Ισχύς εξίσωσης Manning σε διατομή μόνο που αντί της κλίσης πυθμένας θέτω την κλίση γραμμής ενέργειας Μέση κλίση της γραμμής ενέργειας μεταξύ δύο τμημάτων Δύο βασικές περιπτώσεις προβλημάτων: Γνωστό υψόμετρο και ΔL, άγνωστο το ανάντη (ή κατάντη υψόμετρο) Γνωστά δύο υψόμετρα και άγνωστο το μήκος ΔL(θέμα)

26 Φορά υπολογισμών: καμπύλη Μ2, (2) κατάντη ανάντη (1) y n y 0 y c

27 Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή

29 Για L= dx 0

30 Μορφή καμπύλης Γ ί? Βλ ό Γιατί? Βλπ επόμενη διαφάνεια

31 Δύο ειδών διατομές Τύπου α μία βάθους ροής για δεδομένη παροχή, όσο αυξάνει το βάθος ροής αυξάνει η υδραυλική διοχετευτικότητα και η παροχή Τύπου β δύο λύσεις βάθους ροής για δεδομένη παροχή

32 <y S 0 (κλίση πυθμένα) > S f S ( ί έ ) S, 0 f έ ή 1 1 A R S = A R S n n n n 0 f A n R n A R ή ό ή ny

33 Σακκάς, 1988

34 Σακκάς, 1988 θέμα

35 Θέμα, Μ2 θέμα

36 «Λεπτομέρεια»: Λ έ το κρίσιμη βάθος ορίζεται για συγκεκριμένη παροχή και διατομή (εκεί και η ελάχιστη ειδική ενέργεια). ΑΒ, Τραπεζοειδής διατομή: y n = 1.75 και y c =1.293 Σημείο 1 ορθογωνική διατομή Υποθέτω λοιπόν η ροή ανάντη του Ο υποκρίσιμη με y> 1.25 m >1.293 m= κρίσιμο βάθος για ορθογωνική διατομή θέμα

37 Υποκρίσημη ροή: Από κατάντη σε ανάντη (θέμα) μ εφόσον (τα κύματα βαρύτητας μετακινούνται και ανάντη και κατάντη, φορείς πληροφοριών ) ) Υπερκρίσιμη ροή: Από ανάντη σε κατάντη. «Η υπερκρίσιμη ροή δε γνωρίζει τη συμβαίνει κατάντη αυτής» (τα κύματα βαρύτητας μετακινούνται μόνο κατάντη)

38 Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή

39 Σούλης, 2015

40 Σούλης, 2015

41 Σούλης, 2015

42 Σούλης, 2015

43 Ενέργεια Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή Διάφορες φόρμουλες Ειδική ενέργεια H z y 2 V 2g E y 2 V 2g H z E d H dx = dz dx de dx de dx = S S o f d y dx = S 1- - S 0 f Fr 2

44 Ασκησιολογικά Όταν γνωρίζω τα βάθη ηροής, ημ μπορώ να υποθέσω μεταξύ αρχικού και τελικού και ζητούνται τα μήκη L Εύκολη εφαρμογή σε θέμα Δε δόθηκε έμφαση στην τάξη

45 Δε δόθηκε έμφαση στην τάξη

46 Σούλης, 2015 Δε δόθηκε έμφαση στην τάξη

47 Σούλης, 2015 Δε δόθηκε έμφαση στην τάξη

48 Αυθαίρετο οhh Σούλης, 2015 Δε δόθηκε έμφαση στην τάξη

49 Δε δόθηκε έμφαση στην τάξη

50 y Α P R v V^2/2g V^2/2g+Y=E E1 E2 VMESH Rmesh Sfmesh Sfmesh S E E E θέμα

53 Εξίσωση ενέργειας V V2 z1 y z2 y2 hf 2g 2g V1 V 2 y1 y2 z1 z2 hf 2g 2g 2 2 V 1 V 2 y1 y2 S0 L Sf L 2g 2g 2 2 V V S 2 f, Sf, y1 y2 S0 L L 0 2g 2g V S 1 S 2 1 V 2 f, f, y1 y2 S0 L L 0 2g 2g V V S 1 S f, f, y2 y1 S0 L L 0 2g 2g 2

54 2 2 V2 V S S 1 y y L S L 2 g 2 g 2 V n S f, 1, έ 2 R 3 f, 1 f, Προσοχή: Επίλυση με δοκιμές Δες εξέλ εντολή solver Κατάντη σε ανάντη (2, γνωστό) (1, ανάντη, άγνωστο) θέμα

55 Αυθαίρετη υπόθεση (στο θέμα, των ανάντη) υψομέτρων Θα πρέπει να επαληθεύεται η εξίσωση της ενέργειας (δοκιμές) Υποκρίσιμη ροή στο θέμα, υπολογισμοί από κατάντη σε ανάντη θέμα

56 Θέμα με: SOLVER, excel Ασκησιολογικά Όταν γνωρίζω το κατάντη ηβάθος ςροής ής( (σε άλλα το ανάντη, πάντως ένα βάθος ροής) και ζητώ το βάθος ςροής ήςγια ένα Δx Δοκιμές: υπόθεση και επαλήθευση με βάση την εξίσωση της ενέργειας Θέμα με:solver, excel Σωτήρια για μη πρισματικούς αγωγούς που είναι άγνωστη η μελλοντική διατομή

57 θέμα

58 ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΙΩΡΥΓΑ ΕΜ ΒΑ ΟΝ α/α ΥΓΡΗΣ ΒΡΕΧΟΜΕΝΗ ΤΑΧΥΤΗΤ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΠΑΡΟ ΑΠΟΣΤΑΣ ΚΛΙΣΗ ΠΛΑΤΟΣ ΒΑΘΟΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ dx ΙΑΤΟΜΗ ΠΕΡΙΜΕΤΡΟΣ Α ΜΗ ΕΝΙΣΜΟ ΧΗ Q Η ΠΡΑΝΩΝ b y sf S0 Χ SF μεσο (m) (m 3 Σ P u Υ /s) (m) m (m) (m) (m) A (m) (m/s) Ε (m 2 ) kiniti Στο θέμα οι δύο λύσεις δεν συμπίπτουν απόλυτα γιατί αντιμετωπίζουν διαφορετικά τις απώλειες θέμα

59 Παπαθανασιάδης και Τσακίρης, 2010

60 Φορά υπολογισμών: ροή υποκρίσιμη(2) κατάντη ανάντη (1) y n y c

Σχετικά έγγραφα

Κρίσιμες συνθήκες Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή dy/dx