Гидравлика — страница 2

условий приведе­ны в приложении 2. Как следует из формулы Шези, канал будет обладать наивыгоднейшей фор­мой, если при заданной площади по­перечного сечения он будет иметь наимень­ший смоченный периметр. При этом канал будет обеспечивать наибольший расход. Наиболее выгодными профилями каналов являют­ся круг и полукруг. На прак­тике чаще применяются каналы трапецеидальной формы, поскольку в грун­те полукруглое

сечение достаточно трудно. Более подробные сведения о движении воды в открытых руслах можно почерп­нуть в специальной литературе. Местные сопротивления При движении реальной жидкости помимо потерь на трение по длине потока могут возникать и так называв мые местные потери напора. Причина последних, напри­мер в трубопроводах, – разного рода конструктивные вставки: колено 3, трой­ники 2, сужения и рас­ширения

трубопровода, задвижка 1, вентили и т. п., не­обходимость применения которых связана с условиями сооружения и экс­плу­атации трубопровода. Местные сопротивления вызывают изменение скорости движения жидкости по значению (сужение и расширение), направлению (колено) или значению и. Нап­ра­вле­нию одновременно (тройник), поэтому часто указывают на некоторую ана­логию между явлениями, наблюдаемы­ми в местных

сопротивлениях, и уда­ром в твердых телах, который с механической точки зрения также характери­зуется внезапным изменением скорости. На практике местные потери hмп определяют по формуле Вейсбаха где ζ («дзета») – безразмерный коэффициент, называе­мый коэффициентом мест­ного сопротивления (значение ζ устанавливают опытным путем); ν – сред­няя скорость движения жидкости в сечении потока за местным сопро­тивлением.

Если по каким-либо соображениям потерю напора же­лательно выразить через ско­рость перед местным сопро­тивлением, необходимо выполнить пересчет коэф­фициен­та местного сопротивления. Для этой цели используют соотношение ζ1/ζ2 – (s1/s2)2, где ζ1, ζ2 – коэффициенты местных сопротивлений, соответст­вую­щие сечениям s1 и s2. В некоторых случаях потери напора в местных сопро­тивлениях удобно опре­де­лять по так

называемой экви­валентной длине – длине прямого участка трубо­про­вода данного диаметра, на которой потеря напора на тре­ние hТР равна (экви­ва­лентна) потере напора hмп, вызы ваемой соответствующим местным со­про­тив­лением. Эк­вивалентная длина LЭ может быть найдена из равенства потери на­по­ра по длине, определяемой по формуле Дарси-Вейсбаха hтр=λ(LЭ/d)[v2/(2g)], и местных потерь напора, учитываемых формулой