Princippet om hydraulisk hoppe og dets brug i design af uigennemsigtig gulv
Læs denne artikel for at lære om princippet om hydraulisk hoppe og dets brug i design af uigennemtrængelig gulv.
I skibe, regulatorer og andre hydrauliske strukturer over eller gennem hvilken strømmen går ned, er energidissipation vigtig overvejelse. Det kræver passende udformning af downstream-arbejder som skrånende gletscher, vandret gulv eller cistern og andre energispredere. Design af disse værker indebærer bestemmelse af forhøjelsen af det vandrette gulv og længden af uigennemtrængelig gulv eller cistern.
Disse dimensioner kan udarbejdes ud fra kendskabet til de hydrauliske hoppeelementer som for- og posthoppens strømningsstrøm, strømningsdybde og kritisk vanddybde for den givne intensitet af udladning og energi, der skal bortskaffes eller hovedtab i hydraulisk hoppe.
Under passende forhold, når en overfladisk strøm, der bevæger sig med høj eller hyperkritisk hastighed, imødekommer en langsomt bevægende strøm af tilstrækkelig dybde, tager en abrupt stigning i vandoverfladen steder. Denne pludselige stigning kaldes hydraulisk hoppe. Med andre ord er hydraulisk spring i en åben kanal en abrupt overgang fra vanddybden D 1
Hvor D 1 - hoppe dybde
D 2 = post-hoppedybde (konjugatdybde)
Ef 1 = totalstrømmenergi ved forhoppesektionen
Ef 2 = total strøm af strøm ved post-jump-sektionen
H L = Hovedtab i hydraulisk hoppe, eller = energi, der skal spredes
= Ef 1 - Ef 2 - hf
(hf er normalt forsømt)
q = udløbsintensitet
g = acceleration på grund af tyngdekraften
D C = kritisk vanddybde
Med de kendte værdier for q og H L er det ret besværligt at finde ud af D 1, D 2, Ef 1, Ef 2 fra ovenstående ligninger. Hjælp med kurver kan tages for at lette beregningerne. Blench har udarbejdet kurver for at give Ef 2 for forskellige værdier af H L og q, det er angivet i figur 19.9.
For at finde ud af værdierne for D 1 og D 2 IS 4997 giver kurver i form af dimensionsløse parametre som K L / D C
D 2 / D 1 og D 1 / D C. Således når D C beregnes ud fra formlen D, kan den læses fra D 1 / D C- kurven givet i IS 4997. Ved anvendelse af denne værdi af D 1 kan D 2 også beregnes ud fra en anden D 2 / D 1 kurve. Kurverne er angivet i figur 19.10.
Ulempen ved at bruge denne kurve er, at enhver fejl begået til at finde D 1 ved interpolation vil blive afspejlet i værdien af D 2 og derfor i alle yderligere beregninger. For at undgå at overføre sådan interpolationsfejl har to CWC-ingeniører C. Chinnaswamy og E. Sundaraiya udarbejdet to separate kurver på samme princip, men tilvejebringer forholdet mellem hovedforløbsfaktor (H L / D C ) og D 2 / D C og D C / D 1 henholdsvis. Disse kurver kan vedtages for at finde ud af værdierne for D1 og D2 med fordel og er angivet i figur 19.11.
Det kan tydeliggøres her, at hydraulikhoppet ikke forbliver stabilt på glat vandret gulv og har tendens til at bevæge sig nedad. Der kan opstå en situation, hvor hyperhypotesen på forhånd kan forekomme på nedstrømsbeskyttelsesværkerne og kan beskadige den. For at undgå en sådan situation er der skrånende gletser, og den føres op til et sådant niveau, med andre ord er niveauet af det vandrette gulv så fast, at der dannes et stabilt hydraulisk spring på gletsen og er indeholdt i det uigennemtrængelige pucca vandret gulv .
Niveauet eller forhøjelsen af det vandrette gulv kan beregnes ved enten at fradrage d / s-specifik energi (Ef 2 ) fra d / s total energilinie (TEL) eller trække D 2 fra d / s vandstanden. Det sikrer dannelsen af hydraulisk spring på glacierne. For at sikre turbulensfri strømning på d / s skal længden af det vandrette uigennemtrængelige gulv være lig med springets længde. Hoppens længde kan tages som 5 gange forskellen på konjugerede dybder, dvs.
Længde på hoppet L j = Længde af vandret uigennemtrængeligt gulv - 5 (D 2 - D 1 ) Længden af stilling bassinet kan reduceres ved at tilvejebringe tilbehørsforhold som dentated sill, ristblokke, bassinet i midten af bassinet mv.
