Υδραυλική Εργαστήριο 4. Χρίστος Α. Καραβίτης Διαχείριση Υδατικών Πόρων Τμήμα ΑΦΠ & ΓΜ, Γ.Π.Α.

Σχετικά έγγραφα
Χρίστος Α. Καραβίτης Διαχείριση Υδατικών Πόρων Τμήμα ΑΦΠ & ΓΜ, Γ.Π.Α.

Έργα μηχανικού, ήπιες κλίσεις, t(βάθος ροής) και y περίπου ταυτίζονται

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΟΡΕΙΝΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ


Επισκόπηση ητου θέματος και σχόλια. Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου, 2014

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΧΤΩΝ ΚΑΙ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

4. ΑΝΟΜΟΙΟΜΟΡΦΗ ΡΟΗ ΒΑΘΜΙΑΙΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ ΡΟΗ

Εξίσωση της ενέργειας Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΝΟΙΚΤΟΙ ΑΓΩΓΟΙ. 2 5 ο Εξάμηνο Δρ Μ. Σπηλιώτης

Σχήμα 1. Σκαρίφημα υδραγωγείου. Λύση 1. Εφαρμόζουμε τη μέθοδο που περιγράφεται στο Κεφάλαιο του βιβλίου, σελ. 95)

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ

Eξίσωση ενέργειας σε ανοικτούς αγωγούς Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

1. ΑΝΟΙΚΤΟΙ ΑΓΩΓΟΙ Σχήμα 1.1. Διατομή υδραγωγείου Υλίκης, γαιώδης περιοχή

Επισκόπηση ητου θέματος και σχόλια

ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Α.Π.Θ. ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Επισκόπηση ητου θέματος και σχόλια

Πιθανές ερωτήσεις (όχι όλες) με κάποιες λακωνικές απαντήσεις για την προφορική και γραπτή εξέταση Tι είναι ομοιόμορφη ροή (βάθος ροής σταθερό)?

Δρ Μ.Σπηλιώτης. Σχήματα, κέιμενα όπου δεν αναφέρεται πηγή: από Τσακίρης, 2008 και Εγγειοβελτιωτικά έργα

dy/dx <1 (Δημητρίου, ί 1988) Υδροστατική διανομή πιέσεων, αμελητέες κατακόρυφες κινήσεις διατμητική τάση στερεού ορίου με βάση

Έργα μηχανικού, ήπιες κλίσεις, t(βάθος ροής) και y περίπου ταυτίζονται

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

Υδραυλική των υπονόμων. Δημήτρης Κουτσογιάννης Τομέας Υδατικών Πόρων Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Εργαστηριακή µελέτη αποτελεσµατικότητας διατάξεων µείωσης ταχύτητας ροής σε ανοικτό αγωγό µε έντονη κλίση πυθµένα

ΑΣΚΗΣΗ 3. αγωγού, καθώς και σκαρίφημα της μηκοτομής αυτού. Δίδονται :

Δαπάνη ενέργειας Περιορισμένο μήκος Επιδράσεις στον αγωγό από ανάντη και κατάντη Ποια εξίσωση, Ενέργειας η ορμής?

ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Α.Π.Θ. ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟ ΑΓΩΓΟ ΑΠΟΤΟΜΗΣ ΚΛΙΣΗΣ

Μ.Σπηλιώτη Σπηλ Λέκτορα

Μ.Σπηλιώτη Σπηλ Λέκτορα

ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΟΜΒΡΙΩΝ ΣΤΑ ΓΗΠΕ Α ΠΟ ΟΣΦΑΙΡΟΥ ΡΟΥΦ ΚΑΙ ΚΥΨΕΛΗΣ ΤΟΥ Ο.Ν.Α ΗΜΟΥ ΑΘΗΝΑΙΩΝ

θέμα, βασικές έννοιες, ομοιόμορφη Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου, 2014

Αστικά υδραυλικά έργα

Χρησιμοποιείται για καταστροφή ενέργειας Γενικά δεν επιθυμείτε στο σχεδιασμό ΠΑΝΤΑ συμβαίνει όταν: ροή από υπερκρίσιμη ρ σε υποκρίσιμη

Ειδικά κεφάλαια δικτύων αποχέτευσης

βάθους, διάγραμμα ειδικής ενέργειας και προφίλ ελεύθερης Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου, 2014

Σχήματα από Τσακίρης, 2008.

Περιορισμένο μήκος Επιδράσεις στον αγωγό από ανάντη και κατάντη Ποια εξίσωση, Ενέργειας η ορμής?

Περιορισμοί και Υδραυλική Επίλυση Αγωγών Λυμάτων Ι

Ο Αρχιμήδης ανακάλυψε πως αν διαιρέσουμε το μήκος οποιουδή ποτε κύκλου με τη διάμετρο του, το πηλίκο είναι ένας μη ρητός

Αναλύσεις πλημμυρικών δεδομένων

Κεφάλαιο 5: Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα

dy/dx <1 (Δημητρίου, ί 1988) Υδροστατική διανομή πιέσεων, αμελητέες κατακόρυφες κινήσεις διατμητική τάση στερεού ορίου με βάση

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΟΤΑΜΩΝ ΙΙ

Απλοποίηση υπολογισμών σε σωλήνες υπό πίεση

Αρδεύσεις (Εργαστήριο)

Θυρόφραγµα υπό Γωνία

Ειδικά κεφάλαια δικτύων αποχέτευσης

Αστικά υδραυλικά έργα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

Περιορισμοί και Υδραυλική Επίλυση Αγωγών Λυμάτων Ι

Μερικής πλήρωσης, ανοικτός αγωγός. συνεπάγεται πάντα την αύξηση της παροχής Αποχετεύσεις ομβρίων και ακαθάρτων Μεταβλητό n Διαγραμματική επίλυση

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ. Εισαγωγή. Χρίστος Α. Καραβίτης Επικ. Καθηγητής, ΔιαχείρισηΥδατικών Πόρων, Τμήμα ΑΦΠ & Γεωργικής Μηχανικής Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΕΡΓΑ. Αγγελίδης Π., Αναπλ. Καθηγητής

2g z z f k k z z f k k z z V D 2g 2g 2g D 2g f L ka D

Υδρoληψία (Βυθισμένο υδραυλικό άλμα στο

"σκοτεινά" σημεία, λα) για σεις και

ιόδευση των πληµµυρών

ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ

Υδραυλική των υπονόμων

HEC RAS Γιαννόπουλος-Ελευθεριάδου-Σπηλιώτης

Αστικά δίκτυα αποχέτευσης ομβρίων

Αρδεύσεις (Εργαστήριο)

ρ. Μ. Βαλαβανίδης, Επικ. Καθ/τής ΤΕΙ Αθήνας Αύγουστος

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΛΗΜΜΥΡΕΣ & ΑΝΤΙΠΛΗΜΜΥΡΙΚΑ ΕΡΓΑ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

HEC RAS Γιαννόπουλος-Ελευθεριάδου-Σπηλιώτης

Υδρεύσεις Αποχετεύσεις - Αρδεύσεις

Υδραυλικός Υπολογισμός Βροχωτών Δικτύων

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση

ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: CSE320 Υδραυλική IΙ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΣΤΟ HEC-RAS Εφαρμογή εκτίμησης πλημμυρικού κινδύνου σε τοπική κλίμακα

Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα

ΒΑΣΙΚΕΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΑΡ ΕΥΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ. Επιφανειακές. Καταιονισµός. Μικροάρδευση (Στάγδην και microsprayers)

Ζητείται η χάραξη δικτύου οµβρίων σε παραθαλάσσιο οικοδοµικό συνεταιρισµό, του οποίου δίνεται συνηµµένα το τοπογραφικό σε κλίµακα 1:

4. ΡΟΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

Εισαγωγή στη μόνιμη ομοιόμορφη ροή Ροή σε αγωγούς υπό πίεση

ISBN

ΕΠΙΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ. Π. Σιδηρόπουλος. Εργαστήριο Υδρολογίας και Ανάλυσης Υδατικών Συστημάτων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Π.Θ.

ΜΟΝΙΜΗ ΟΜΟΙΟΜΟΡΦΗ ΡΟΗ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟΥΣ ΑΓΩΓΟΥΣ ΤΡΑΠΕΖΟΕΙΔΟΥΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ

Σχεδιασμός και ανάλυση δικτύων διανομής Υπολογισμός Παροχών Αγωγών

Επίλυση Παντορροϊκού δικτύου

wave energy Superposition of linear plane progressive waves Marine Hydrodynamics Lecture Oblique Plane Waves:

Υπόγεια Υδραυλική. 1 η Εργαστηριακή Άσκηση Εφαρμογή Νόμου Darcy

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΣΤΟ HEC-RAS Εφαρμογή εκτίμησης πλημμυρικού κινδύνου σε τοπική κλίμακα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία

Υ ΡΑΥΛΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΜΕ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ HEC-RAS ΑΠΟΣΠΑΣΜΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΩΤΗΡΗ Ε ΟΥΣΗ ΕΚ ΟΣΗ 2.2

ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΑΓΩΓΟΥ Απ1 περίοδος σχεδιασμού T = 40 έτη

Δρ Μ.Σπηλιώτης. Σχήματα, κέιμενα όπου δεν αναφέρεται πηγή: από Τσακίρης, 2008 και Εγγειοβελτιωτικά έργα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

Να υπολογίσετε τη μάζα 50 L βενζίνης. Δίνεται η σχετική πυκνότητά της, ως προς το νερό ρ σχ = 0,745.

μεταβάλλουμε την απόσταση h της μιας τρύπας από την επιφάνεια του υγρού (π.χ. προσθέτουμε ή αφαιρούμε υγρό) έτσι ώστε h 2 =2 Α 2

Ταµιευτήρες συγκράτησης φερτών υλών

ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΟΔΟΠΟΙΙΑΣ

Υ ΡΑΥΛΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

Θέρµανση Ψύξη ΚλιµατισµόςΙΙ

Mean bond enthalpy Standard enthalpy of formation Bond N H N N N N H O O O

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΛΥΣΕΩΝ

Transcript:

Υδραυλική Εργαστήριο 4 Χρίστος Α. Καραβίτης Διαχείριση Υδατικών Πόρων Τμήμα ΑΦΠ & ΓΜ, Γ.Π.Α.

Πρόγραμμα Άνοιξη 2014 ΗΜ/ΝΙΑ ΔΕΥΤΕΡΑ ΤΕΤΑΡΤΗ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΘΕ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ Part I: ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ-ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΕΣ ΛΕΚΑΝΕΣ-ΥΔΡΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ 28/2 Υδραυλική Γενικές αρχές- Υδροστατική πίεση Άσκηση 1 07/3 Υδροστατικές Δυνάμεις Εξίσωση Συνέχειας Άσκηση 2 14/3 Συνέχεια Βernouli Άσκηση 3 21/3 Ανοικτοί Αγωγοί Άσκηση 4

Ενωτικό υδραγωγείο Μόρνου - Υλίκης 2000

Ερωτήσεις

Χρίστος Α. Καραβίτης Διαχείριση Υδατικών Πόρων Τμήμα ΑΦΠ & ΓΜ, Γ.Π.Α.

Πρόγραμμα Άνοιξη 2014 ΗΜ/ΝΙΑ ΔΕΥΤΕΡΑ ΤΕΤΑΡΤΗ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΘΕ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ Part I: ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ-ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΕΣ ΛΕΚΑΝΕΣ-ΥΔΡΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ 28/2 Υδραυλική Γενικές αρχές- Υδροστατική πίεση Άσκηση 1 07/3 Υδροστατικές Δυνάμεις Εξίσωση Συνέχειας Άσκηση 2 14/3 Συνέχεια - Βernouli Άσκηση 3 21/3 Ανοικτοί Αγωγοί Άσκηση 4

Ροή πάνω από αναβαθμό Ανάλογη (γενικά) με τη στένωση του αγωγού Ποια είναι η U 2? Ποιο είναι το h 2? Αγωγός με στένωση Αγωγός με αναβαθμό Τι θα συμβεί στο ύψος και στην ταχύτητα; Υποθέστε ότι το πλάτος ροής είναι σταθερό και ροή παραμένει εντός του αγωγού.

Ροή πάνω από αναβαθμό

Ελάχιστη ενέργεια (κρίσιμο βάθος) Κατά την ελάχιστη ενέργεια (Εο) εμφανίζεται το κρίσιμο βάθος (hο) Ο αριθμός Froude χαρακτηρίζει πόσο κρίσιμη είναι η ροή. Αν το F=1 ( κρίσιμη) F>1 ( υπερκρίσιμη) F<1 (υποκρίσιμη)

Κατανομή ταχύτητας σε ανοιχτούς αγωγούς Depth-averaged velocity is above the bed at about 0.4 times the depth

Υπολογισμός παροχής σε φυσικούς αγωγούς

Αβαθής Ροή

Βαθεία ροή

Διατομές

Χαρακτηριστικά Ανοικτών Αγωγών Κλίση πυθμένα, διατομή, βρεχόμενη περίμετρος, υδραυλική ακτίνα.

Open Channel Flow 1. Uniform flow - Manning s Eqn in a prismatic channel - Q, v, y, A, P, B, S and roughness are all constant 2. Critical flow - Specific Energy Eqn (Froude No.) 3. Non-uniform flow - gradually varied flow (steady flow) - determination of floodplains 4. Unsteady and Non-uniform flow - flood waves

Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς Manning s Eqn για ταχύτητα ροής 1 v R 2/3 S n S.I. units όπου n = Manning s συντελεστής τραχύτητας R = υδραυλική ακτίνα= A/P S = κλίση πυθμένα Q = παροχή (m 3 / sec) = v A

Uniform Open Channel Flow Brays B. Brays Bayou Concrete Channel

The term long-throated flume describes a broad class of critical-flow flumes and broad-crested weir devices used to measure flow in open channels.

Normal depth is function of flow rate, and geometry and slope. One usually solves for normal depth or width given flow rate and slope information B b

Κανονικό βάθος implies that flow rate, velocity, dep bottom slope, area, top width, and roughness remain constant within a prismatic channel as shown below Ομοιόμορφη ροή Q = C V = C y = C S 0 = C A = C B = C n = C

1 a z Common Geometric Properties Cot a = z/1

Optimal Channels - Max R and Min P

H = z + y + av 2 /2g = Total Energy E = y + av 2 /2g = Specific Energy a often near 1.0 for most channels Energy Coeff. a = S v i 2 Q i V 2 Q T H Uniform Flow Energy slope = Bed slope or dh/dx = dz/dx Water surface slope = Bed slope = dy/dz = dz/dx Velocity and depth remain constant with x

Τύπος Manning: V 1 n R 2 3 J 1 2 όπου: n : συντελεστής τραχύτητας R : υδραυλική ακτίνα (m) J : κατά μήκος κλίση του αγωγού V : ταχύτητα (m/sec) Και Q = V E E : διατομή (m 2 ) V : ταχύτητα (m/sec) Q : παροχή (m 3 /sec)

Μεταβολή του Manning s n

Critical Depth and Flow

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΒΕΛΤΙΣΤΗΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΔΙΑΤΟΜΗΣ Το πρόβλημα συνίσταται στην εύρεση του Rmax, όταν τα b και d (πλάτος πυθμένα, κατακόρυφο βάθος = βάθος ροής αντίστοιχα), μεταβάλλονται αλλά η επιφάνεια της διατομής παραμένει σταθερή (πρόβλημα μεγιστοποίησης, που επιλύεται με μια κλασσική μέθοδο μεγιστοποίησης, πχ. την μέθοδο Lagrange). Τελικά καταλήγουμε: α) για ορθογωνική διατομή:

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑΤΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟΥΣ ΑΝΟΙΚΤΟΥΣ ΑΓΩΓΟΥΣ ΟΡΘΟΓΩΝΙΚΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ Τα προβλήματα στους ανοικτούς αγωγούς ορθογωνικής διατομής έχουν τις εξής μορφές: 1. Δίνονται: b, n, y, J και ζητείται: Q 2. Δίνονται: b, n, y, Q και ζητείται: J 3. Δίνονται: b, n, Q, J και ζητείται: y 4. Δίνονται: b, Q, y, J και ζητείται: n

1. b = 1,00 m, n = 0,025, y = 0,6 m, J = 1, Q = ; E = b y = 0,6 m Π = b + 2 y = 2,20 m R = E / Π = 0,27 m Q 1 n E R 2 3 J 1 2 = 0,319 m 3 /sec = 319 lt/sec

2. b = 1,00 m, n = 0,025, y = 0,6 m, Q = 319 lt/sec, J = ; E = b y = 0,6 m Π = b + 2 y = 2,20 m R = E / Π = 0,27 m,319 1 0,60 (0.27) 0.025 2 1 3 2 0 J J 0.998

3. b = 1,00 m, n = 0,025, J = 1, Q = 319 lt/sec, y = ; Q 1 n E R 2 3 J 1 2 Q n J 1 2 E R 2 3 b b y y 2 b y 2 3 Η λύση γίνεται με δοκιμές: α) Υπολογίζουμε τον γνωστό όρο: Q n J 1 2 0.25219 β) Δίνουμε τιμές στο y και προσπαθούμε να προσεγγίσουμε την τιμή του γνωστού όρου: Y E = b y R = (b y) / (b + 2 y) E R 2/3 0,50 0,50 0,25 0,198 0,70 0,70 0,29 0,307 0,60 0,60 0,27 0,252

4. b = 1,00 m, Q = 319 lt/sec, y = 0,6 m, J = 1, n = ;, V = ; E = b y = 0,6 m Π = b + 2 y = 2,20 m R = E / Π = 0,27 m V=Q/E= 0.53 m/s 0.025 1 1 2 1 3 2 2 1 3 2 n J R E Q n J R E n Q

Ερωτήσεις