Jak obliczyć głębokość krytyczną dla kanałów trapezowych

Autor: Tamara Smith
Data Utworzenia: 19 Styczeń 2021
Data Aktualizacji: 20 Listopad 2024
Anonim
Jak obliczyć głębokość krytyczną dla kanałów trapezowych - Artykuły
Jak obliczyć głębokość krytyczną dla kanałów trapezowych - Artykuły

Zawartość

Głębokość krytyczna wskazuje przybliżoną głębokość, przy której przepływ wody w kanale zmienia się z nadkrytycznego na podkrytyczny. Przepływ nadkrytyczny ma większą prędkość i mniejszą głębokość, co prowadzi do bardziej burzliwej wody; z drugiej strony przepływ podkrytyczny ma mniejszą prędkość i większą głębokość, a zatem prowadzi do cichszej wody. Głębokość krytyczna pomaga również inżynierom określić, czy będą oceniać nachylenie kanału jako strome czy gładkie. Klasyfikacje te odgrywają ważną rolę w projektach. Obliczenie głębokości krytycznej w kanale trapezowym wymaga zmiennych bezwymiarowych i wykresu.


Instrukcje

Obliczenie głębokości krytycznej w kanale trapezowym wymaga zmiennych bezwymiarowych i wykresu (Visage / Stockbyte / Getty Images)

  1. Podnieś szerokość kanału na podstawie do pojemności 2,5. Jeśli szerokość podstawy wynosi 10 metrów, na przykład 10 ^ 2,5 = 316,2.

  2. Pomnóż wynik przez pierwiastek kwadratowy g, przyspieszenie spowodowane grawitacją. Pierwiastek kwadratowy jest równy 3.1 dla jednostek metrycznych. Na przykład pomnóż 316,2 przez 3,1, aby uzyskać 980,22.

  3. Podnieś nachylenie boków kanału do pojemności 1,5. Nachylenie jest wyrażone jako m: 1, gdzie m jest składową poziomą, a 1 jest składową pionową. Jeśli na przykład m = 2, oblicz 2 → 1,5, aby uzyskać 2,8.

  4. Pomnóż wynik przez przepływ objętościowy przez kanał. Jeśli natężenie przepływu wynosi na przykład 100 metrów sześciennych na sekundę, pomnóż przez 2,8, aby uzyskać 2800.


  5. Podziel ten wynik przez wynik obliczeń za pomocą g i szerokości kanału. Na przykład podziel 2 800 przez 1 802,34, aby uzyskać 1,55.

  6. Zidentyfikuj ten numer na osi x wykresu głębokości krytycznej dla kanałów trapezowych. Przejdź od tego punktu na osi X do linii ukośnej na wykresie. Przesuń w lewo od tego punktu do osi y. Wartość w tym punkcie na osi y to y ', zmienna związana z bezwzględną głębokością bezwymiarową. Jeśli oryginalny numer wynosi 1,55, y '= 1.

  7. Pomnóż y 'przez szerokość podstawy kanału. Jeśli y 'wynosi 1, a szerokość podstawy wynosi 10 metrów, 1x10 = 10 metrów.

  8. Podziel wynik przez m, nachylenie kanału. Jeśli na przykład m = 2, podziel 10 metrów przez 2, aby uzyskać 5 metrów. To jest głębokość krytyczna.

Jak

  • Upewnij się, że wszystkie zmienne używają spójnych jednostek przed rozpoczęciem obliczeń.

Czego potrzebujesz

  • Kalkulator
  • Krytyczny wykres głębokości