5-modul. Ashıq anǵarlarda suyıqlıq aǵımınıń tegis háreketi 16-lekciya. Ashıq anǵarlarda suyıqlıq aǵımınıń tegis háreketi Joba

Sarıp koáffitsienti. Qaptal tárepten qısılmaǵan keń bosaǵalı suw ótkizgishtiń sarıp koeffitsenti m-niń mánisleri tómendegi 27.1 hám 27.2-kestelerden (R.R.CHugaev, Gidravlika, 421 bet 11-1, 11-2 kesteler) alınadı.
27.1-keste

η=Syu/N Vertikal qırları ctgθ=0 ctgθ>0 0,5 1,0 1,5 >2,5 0,0 0.385 0.385 0.385 0.385 0.385 0,2 0.366 0.372 0.377 0.380 0.382 0,4 0.366 0.365 0.373 0.377 0.381 0,6 0.350 0.361 0.370 0.376 0.380 0,8 0.45 0.327 0.368 0.375 0.379 1,0 0.342 0.355 0.367 0.374 0.378 2,0 0.333 0.349 0.363 0.371 0.377 4,0 0.327 0.345 0.361 0.370 0.376 8,0 0.324 0.343 0.360 0.369 0.376 0,32 0,340 0,358 0,368 0,375

19.2-keste

η=Syu/N r/H yamasa f/H r/H 0,025 0,05 0,2 0,6 >1,0 0 0.385 0.385 0.385 0.385 0.385 0,2 0.372 0.374 0.377 0.380 0.382 0,4 0.365 0.368 0.374 0.377 0.381 0,6 0.361 0.364 0.370 0.376 0.380 0,8 0.357 0.361 0.368 0.375 0.379 1,0 0.355 0.359 0.366 0.374 0.378 2,0 0.349 0.354 0.363 0.371 0.377 6,0 0.344 0.349 0.359 0.361 0.376 ∞ 0.340 0.346 0.357 0.368 0.375

4. Qaptal tárepten qısılıw bar bolǵanda (ε<1,0) sarıp koeffitsienti 3-bánttegi sıyaqlı anıqlanadı. Qısılıw koeffitsienti ε bolsa suw ótkizgish tesigin shegaralap turǵan diywallardıń plandaǵı kórinisine qarap alınadı.
Qaptal tárepten qısılıw koeffitsienti. Suw ótkizgish qaptal tárepten qısılıw sharayatında islegende aǵımnıń orta yamasa qaptal diywallar arqalı qısılıp aǵıwına baylanıslı qosımsha qarsılıqlar júzege keledi (27.4-súwret). Bul qarsılıqlar suw ótkizgish sarpınıń kemeyiwine alıp keledi. Usı sebepli suw ótkizgish sarpın esaplaw formulasına ε koeffitsienti, yaǵnıy qaptal tárepten qısılıw koeffitsienti kirgiziledi.

27.4-súwret
Bul koeffitsientti anıqlaw ústinde bir qatar ilimpazlar shuǵullanǵan, olardan
ámeliyatta kóp qollanılatuǵın E.A.Zamarin formulası tómendegi kóriniske iye:
ε=1-a(H₀/b+H₀), (27.28)
bul jerde a-orta yamasa qaptal diywal formasına baylanıslı qabıl etiletuǵın koeffitsient; b-suw ótkiziw tesiginiń eni; H₀-jaqınlasıw tezligin esapqa alǵandaǵı napor.
Qaptal tárepten qısılıw koeffitsienti ε nıń mánisi shama menen tómendegi aralıqta ózgeredi: ε=0,85…..0,95.
Keń bosaǵalı suw ótkizgishlerdiń kómiliw shárti. Izertlewler nátiyjesi boyınsha keń bosaǵalı suw ótkizgishlerdiń kómilgen jaǵddayı 27.5-súwrettegi kóriniste boladı.

27.5-súwret. Tiklenetuǵın ayırması bolǵan jaǵdaydaǵı keń bosaǵalı kómilgen suw ótkizgish

Bul súwrettegi aǵım háreketin úsh bólekke bóliw múmkin:

a) jaqınlasıw bólegi (в-в hám 1-1 kesimler aralıǵı). Bul aralıqta energiya tek jergilikli joǵaltıwǵa iye boladı;
b) orta bólegi (1-1 hám 2-2 kesimleri aralıǵı). Bul aralıqta napor joǵalıw esapqa alınbaydı;
v) shıǵıw bólegi (2-2 hám n-n kesimler arlıǵı). Bul aralıqta napor joǵaltıw bar bolıp, aǵım keskin keńeyedi.
Súwretten kórinip turǵanınday, aǵım 1-1 kesimde Z_в úlkenlikke teń aralıqta tómenge túsip óz qáddi iymekligin ózgertedi. Biraq 2-2 kesimnen keyin aǵım Z_BC úlkenlikke teń aralıqta joqarıǵı kóteriliwi múmkin, sebebe bul aralıqta aǵım kinetikalıq energiyasınıń potensial energiyaǵa aylanıw protsessii júz beredi. Usı sebepli, Z_BC úlkenlik tiklenetuǵın ayırma dep ataladı.
Aldıńǵı esaplawlarda Z_BC úlkenlikti esapqa almastan, tek bir ayırma- Z_B bar dep qaralǵan (27.6-súwret).

27.6-súwret. Tiklenetuǵın ayırması bolmaǵan jaǵdaydaǵı keń bosaǵalı suw ótkizgish

Qıyal eteyik, aǵım h_k.e tereńlikke iye bolǵan jaǵdayda suw ótkizgishte háreketlenbekte. Bul jaǵdayda aǵım A^׀-B^׀ biyiklikte aǵıp atırǵan bolsa:

h_kóm= h_k.e, (27.27)
shárt orınlana baslaǵannan soń, suw ótkizgish kómilgen bolıwı múmkin. Bunda suw qáddi bosaǵa boylap háreketlengen sayın, tereńlik asadı hám sarıp kemeyip, napor kóteriledi. Nátiyjede suw ótkizgish kómilgen boladı.
Demek, sonı aytıw múmkin, suw ótkizgish bunday jaǵdayda kómilgen bolıwı ushın tómengi beftegi suw qáddi kóterilip, ol suw ótkizgishtegi suw qáddin basıwı kerek. Usını esapqa alǵan halda kómilgenlik shátleri tómendegishe bolıwı múmkin:
1) Belanje postulatı boyınsha:
h_kóm>(2/3)H₀ yamasa h_n>s_n+2/3(H₀), (27.30)
sebebi:
h_k.e= (2/3)H₀, (27.31)
2) Baxmetev postulatı boyınsha:
h_kóm> h_k.e yamasa h_n>c_n+ h_k, (27.32)
3) Keń bosaǵalı suw ótkizgishti esaplawdıń jańa usılı boyınsha kómilmegen jaǵdayda 1-1 kesimde h₁= h_k.e< h_k tereńlik qarar tabadı. Sonıń ushın tómengi befte suw qáddi kóterile baslasa, ol K-K sızıǵınan ótkennen baslap, bosaǵa boyınsha háreket qıla baslaydı (aǵımǵa qarsı baǵdarda) hám gidravlikalıq sekiriw júz beredi. Nátiyjede 1-1 kesim h_kóm> h_k.e shárt orınlanǵan jaǵdaydada kómilmey qaladı (27.7-súwret).

27.7-súwret. Háreketleniwshi gidravlikalıq sekiriw bolǵan jaǵdayda keń bosaǵalı suw ótkizgishtiń kómiliwi

Bul jaǵdayda suw ótkizgish kómilgen bolmaydı. Q sarıptıń kemeyiwi (H=const bolǵanda) yamasa H napordıń artıwı (Q=const bolǵanda) menen baqlanatuǵın suw ótkizgishtiń kómilgenlik jaǵdayı tómengi beftegi suw qáddiniń jánede artıwı menen baqlanadı.

Keń bosaǵalı kómilgen suw ótkizgishti esaplaw formulaları. Tómende suw ótkizgishti esaplawdıń Belanje usılın kórip shıǵamız.
Bul usıl boyınsha Z_vs=0 dep qabıl etemiz hám bosaǵadaǵı suw tereńligin tómendegi kóriniste jazamız (27.7-súwret):
h=h_kóm yamasa h=h_n-c_n, (27.33)
bul jerde h_kóm-kómiliw biyikligi.
H hám b belgili bolǵanda sarıptı tómendegishe esaplaw múmkin:
Q=φbh_kóm[2g(H₀-h_kóm)]^1/2= φbh_kóm[2g(Z_n)₀]^1/2, (27.34)
yamasa
bul jerde φ-tezlik koeffitsienti (φ=0,85÷0,95). Demek Q, h_kóm hám b úlkenlikler belgili bolsa, H napor úlkenligin tabıwǵa boladı eken.
Keń bosaǵalı kómilgen suw ótkizgishtiń suw sarpın esaplaw formulasın tómendegi kóriniste jazıwǵa boladı:
Q=σ_kómmb(2g)^1/2H₀^3/2, (27.35)
bul jerde σ_kóm-kómiliw koeffitsienti.
Suw ótkizgishtiń kómiliw koeffitsienti. A.R.Berezinskiy boyınsha eger h_kóm>0,8H₀ bolsa, onda bunday keń diywallı suw ótkizgishler kómilgen esaplanadı.
Bunda σ_kóm kómiliw koeffitsienti h_kóm/H₀ qatnasqa baylanıslı tómendegi 27.3-keste boyınsha anıqlanadı.
27.3-keste

hkóm/H0	0,80	0,82	0,84	0,86	0,88	0,90	0,92	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98
σkóm	1,00	0,99	0,97	0,95	0,90	0,84	0,72	0,70	0,65	0,59	0,50	0,40

27.2. Ámeliy profili suw ótkizgishler


Ulıwma túsinikler. Ámeliy profilli kórinistegi diywalǵa iye suw ótkizgiishler tiykarınan, plotinalar hám basqada gidrotexnikalıq qurılıslardıń elementleri sıpatında júdá kóp qollanıladı (27.8-súwret). Bunday suw ótkizgishler bosaǵasınıń eni tómendegi aralıqta boladı 0,67H˂δ˂2H.

27.8-súwret. Plotina: a) tómengi bef tárepten kórinisi; b) plotinanıń jobadaǵı kórinisi. 1-tayanısh diywalları; 2-aralıq diywallar; 3-plotinanıń ústinen suw ótkiziwshi diywalı.
27.8-súwrette kórsetilgen plotinanıń hár eki táreptegi qırǵaq menen shegaralanǵan diywallarına tayanısh diywalları dep ataladı. Bul eki tayanısh diywalları ortasında aralıq diywallar jaylasqan boladı. Tayanısh hám aralıq diywalları arasına bólim dep ataladı.
Ámeliy profilli suw ótkizgishlerdiń sarpın anıqlawdıń ulıwma formulası. Bunday suw ótkizgishlerdi (27.8-súwret) esaplaw formulasın tómendegishe jazıw múmkin:
Q=mσ_kómεB[2g]^1/2(H₀)^3/2, (27.36)
(19.54) formulada B – suw ótkizgishtiń suw aǵıp túsip atırǵan bólim eni:
B=∑b, (27.37)
bul jerde b-hár bir bólim eni; σ_kóm-sarıp kemeyiwin esapqa alıwshı kómiliw koeffitsienti (σ_kóm=1-kómilmegen jaǵday ushın); ε-qaptal tárepten qısılıw koeffitsienti:
ε=B_c/B, (27.38)
bul jerde B_c-haqıyqıy eni:
B_c=∑b_c, (27.39)
bunda b_c-hár bir bólimnen aǵıp shıǵıp atırǵan aǵımlardıń qısılǵan eni; m-sarıp koeffitsienti.
Jaqınlasıw tezligin esapqa alıw shártleri. a) eger ₀≥0,361(H)^1/2 bolsa (₀=Q/ω₀), onda H₀=H+α₀²/2g, bul jerde α=1 dep qabıl etemiz (α-Koriolis koeffitsienti). b) eger ₀ ≤0,361(H)^1/2 bolsa, onda H₀=H boladı (27.9-súwret).