Bài giảng thủy lực - Chương 5 pptx

Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 31
CHƯƠNG
NỐI TIẾP VÀ TIÊU NĂNG
PHẦN 1. NỐI TIẾP DÒNG CHẢY Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH
Dòng chảy từ thượng lưu qua đập tràn hay qua
cống được nối tiếp với kênh dẫn ở hạ lưu bằng
hai hình thức
Nối tiếp chảy đáy
Nối tiếp chảy mặt
Nối tiếp chảy đáy
Nối tiếp chảy mặt
Vận tốc lớn xuất hiện ở đáy Vận tốc lớn xuất hiện ở bề mặt
5.1 NỐI TIẾP CHẢY ĐÁY
5.1.1 Các dạng nối tiếp chảy đáy
5.1.2 Công thức tính toán
Nước nhảy phóng xa
h
h
H
ng
h
c
c
c
Nước nhảy ngập
Viết phương trình năng lượng cho 2 mặt cắt 0-
0 và c-c.
c
c
h
h

h
0
0
H
P
V
0
Mặt chuẩn
f
cc
c
h
g
V
hE
g
V
PH ++==++
22
2
0
2
0
αα
g
V
h
cc
f
2

2
α
ξ
Σ=
Tổn thất năng lượng
Mặt cắt hình chữ nhật
()
cc
hEgbhQ −=
0
2
ϕ
h
c
thử dần
h
”
c
So sánh h
h
Nhảy ngập
Nhảy tự do
()
co
c
c
hEgV −
Σ+
= 2
1

ξα
(
)
co
hEg −= 2
ϕ
Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com
Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 32
5.2. NỐI TIẾP CHẢY MẶT
Nối tiếp chảy mặt thường gặp trong điều kiện công trình có bậc thẳng
Nối tiếp chảy mặt
Nối tiếp chảy mặt đáy không ngập
Mực nước hạ lưu dâng lên
Nối tiếp chảy mặt ngập
Mực nước hạ lưu tiếp tục dâng cao
Nối tiếp chảy mặt đáy ngập
Mực nước hạ lưu dâng cao
PHẦN 2. TIÊU NĂNG Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH
Khi nối tiếp chảy đáy thường
gây xói lở trên một đoạn dài
sau công trình
Công trình
tiêu năng
Đưa nước
nhảy tại
chân công
trình
Giảm
chiều dài
đoạn chảy

xiết
Nối tiếp chảy đáy
Bể tiêu năng
Tường tiêu năng
Bể tường kết hợp
Đoạn chảy xiết
Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com
Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 33
5.3 BỂ TIÊU NĂNG
Phương pháp tính toán :
Nguyên tắc tính toán :
Độ sâu d sao cho h
2
là độ sâu sau nước
nhảy của h
c
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜

⎜
⎝
⎛
+= 181
2
3
2
c
crc
h
hh
h
h
c
: xác đònh từ phần tính toán dòng chảy
đáy
Độ sâu sau nước nhảy khi có nước nhảy tại mặt
cắt co hẹp
Dòng chảy từ bể qua kênh hạ lưu được xem
như dòng chảy qua một đập tràn đỉnh rộng
()
hh
hgbhQ −Η=
02
'
2
ϕ
⎟
⎟
⎠

⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ+= z
g
V
gbhQ
h
2
2
2
2
'
ϕ
V
o
2
/2g
H
E
P
h
c
h
2
H
02
d

ΔZ
h
h
V
2
V
2
2
/2g
()
g
V
bhg
Q
z
h
2
'2
2
2
2
2
−=Δ
ϕ
() ()
2
2
2
2
2

2'2 hbg
Q
bhg
Q
z
h
−=Δ
ϕ
d = h
2
-
Δ
z - h
h
σ
σ
ϕ’ = 0,95 – 1 ( hệ số lưu tốc qua dập tràn )
hệ số an toàn:
σ
= 1,05 - 1,1.
5.4 TƯỜNG TIÊU NĂNG
Nguyên tắc tính toán :
Chiều cao tường sao cho h
2
là độ sâu sau
nước nhảy của h
c
Phương pháp tính toán :
h
c

: xác đònh từ phần tính toán dòng chảy
đáy
Lưu lượng chảy qua tường tiêu năng được
tính như qua đập tràn mặt cắt thực dụng
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+= 181
2
3
2
c
crc
h
hh
h

Độ sâu sau nước nhảy khi có nước nhảy tại mặt
cắt co hẹp
23
02
2
/
tn
HgbmQ
σ
=
m
t
:hệ số lưu lượng khi chảy qua tường tiêu năng m
t
= 0,4 ÷ 0,42.
σ
n
:hệ số ngập
32
02
2
/
tn
gbm
Q
H
⎟
⎟
⎠
⎞

⎜
⎜
⎝
⎛
=
σ
()
2
2
2
2
2
2
202
2
2
bhg
Q
g
V
H +Η=+Η=
mà
2
2
2
3/2
2
)(2
2
bhg

Q
gbm
Q
H
tn
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
σ
C = h
2
-H
2
σ
σ
σ
(
σ
= 1,05 - 1,1)
V
o
2
/2g

H
E
0
P
h
c
h
2
H
02
c
V
2
/2g
h
h
H
2
Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com
Tóm tắt bài giảng Thủy Lực- TS Huỳnh công Hoài ĐH Bách Khoa tp HCM 34
5.5 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI BỂ
L
be
= L
1
+
β
L
m
+ L’

β
là hệ số kinh nghiệm, lấy bằng 0,7÷0,8
L’ là chiều dài khu nước vật dưới
Đập tràn thực dụng mặt cắt hình thang:
(
)
00
30331 H,PH,L
rơi
+=
Đập tràn đỉnh rộng:
(
)
00
240641 H.PH,L
rơi
+=
L
1
= L
rơi
-S
V
o
2
/2g
H
E
o
P

L
bể
L’
S
L
1
β
L
n
h
h
L
rơi
H
o
Câu 2. Xét về mặt công trình thì dạng nối tiếp nước nhảy phóng xa
a) Là lợi nhất vì nó tiêu hao nhiều năng lượng nhất.
b) Là bất lợi nhất vì phải gia cố hạ lưu lớn.
c) Là điều không tránh khỏi.
d) Tất cả đều sai.
Câu 3.Xét về mặt công trình thì dạng nối tiếp nước nhảy tại chỗ
a) Cần phải xây dựng vì nó tiêu hao nhiều năng lượng nhất.
b) Là không nên xây dựng vì nó không ổn đònh.
c )Là điều không tránh khỏi.
d) Tất cả đều sai.
Câu 1. Nối tiếp chảy đáy được sử dụng nhiều so với nối tiếp chảy mặt vì
a) Nối tiếp chảy đáy dễ tính tóan.
b) Nối tiếp chảy đáy ổn đònh hơn.
c) Nối tiếp chảy đáy kinh tế hơn.
d) Tất cả đều đúng.

TRẮC NGHIỆM
Câu 5.Lưu lượng dùng để tính tóan tiêu năng là
a) Lưu lượng thiết kế.
b) Lưu lượng max của dòng chảy.
c) Lưu lượng min của dòng chảy.
d) Tất cả đều sai
Printed with FinePrint - purchase at www.fineprint.com