Prinsipp for hydraulisk hopp og bruk i design av ugjennomtrengelig gulv

Les denne artikkelen for å lære om prinsippet om hydraulisk hopp og bruk i design av ugjennomtrengelig gulv.

I rører, regulatorer og andre hydrauliske konstruksjoner over eller gjennom hvilken strømmen går ned, er energidissippasjon viktig. Det krever egnet utforming av nedstrøms arbeider som skrånende isbreer, horisontal gulv eller cistern og andre energidissippere. Utformingen av disse arbeidene innebærer bestemmelse av forhøyningen av det horisontale gulvet og lengden av ugjennomtrengelig gulv eller cistern.

Disse dimensjonene kan utarbeides fra kunnskapen om hydrauliske hoppelementer som for- og etterspenningsstrøm, strømningsdybde og kritisk vanndybde for den oppgitte intensiteten av utladning og energi som skal løsnes eller hodestap i hydraulisk hopp.

Under passende forhold når en grunne strøm som beveger seg med høy eller hyperkritisk hastighet, oppfyller en sakte bevegelse av tilstrekkelig dybde, opptar en brå oppgang i vannoverflaten. Denne brå stigningen kalles hydraulisk hopp. Med andre ord er hydraulisk hopp i en åpen kanal en abrupt overgang fra vanndybden D 1 c til D 2 > D c . Hoppelementene kan beregnes ved å kjenne H L og q fra følgende formel. Se figur 19.8.

Hvor D 1 - før hoppedybde

D 2 = post-hopp dybde (konjugat dybde)

Ef 1 = total strøm av strøm ved forhåndshoppeseksjonen

Ef 2 = total strøm av strømmen etter hopp-delen

H L = Hodestap i hydraulisk hopp, eller = energi som skal løsnes

= Ef 1 - Ef 2 - hf

(hf er vanligvis forsømt)

q = utslippsintensitet

g = akselerasjon på grunn av tyngdekraften

D C = kritisk vanndybde

Med de kjente verdiene for q og H L er det ganske tungvint å finne ut D 1, D 2, Ef 1, Ef 2 fra de ovennevnte ligninger. Hjelp av kurver kan tas for å lette beregninger. Blench har utarbeidet kurver for å gi Ef 2 for forskjellige verdier av H L og q, det er gitt i figur 19.9.

For å finne ut verdier av D 1 og D 2 IS 4997 gir kurver når det gjelder dimensjonsløse parametere som K L / D C

D 2 / D 1 og D 1 / D C. Således når D C beregnes ut fra formelen D kan man lese fra D 1 / D C- kurven gitt i IS 4997. Ved bruk av denne verdien av D 1 kan D 2 også beregnes fra en annen D 2 / D 1- kurve. Kurvene er gitt i figur 19.10.

Ulempen med å bruke denne kurven er at en hvilken som helst feil begått for å finne D 1 ved interpolering vil bli reflektert i verdien av D 2 og derfor i alle ytterligere beregninger. For å unngå å overføre slike interpolasjonsfeil har to CWC-ingeniører C. Chinnaswamy og E. Sundaraiya utarbeidet to separate kurver på samme prinsipp, men gir forhold mellom hodestapfaktor (H L / D C ) og D 2 / D C og D C / D 1 henholdsvis. Disse kurvene kan vedtas for å finne ut verdiene til D 1 og D 2 med fordel og er gitt i figur 19.11.

Det kan tydeliggjøres her at det hydrauliske hoppet ikke forblir stabilt på glatt horisontalt gulv og har en tendens til å bevege seg nedover. En situasjon kan komme når hyperkritisk dybde før hopping kan seire på nedstrømsvernverkene og kan skade det. For å unngå en slik situasjon er det skrånende gletsjer, og det blir ført opp til et slikt nivå. M andre ord er nivået på det horisontale gulvet så fast at et stabilt hydraulisk hopp er dannet på isen og er inneholdt i det ugjennomtrengelige pukaka horisontale gulvet .

Nivået eller høyden til det horisontale gulvet kan beregnes ved enten å trekke d / s spesifikk energi (Ef 2 ) fra d / s total energilinje (TEL) eller trekke D 2 fra d / s vannstanden. Det sikrer dannelsen av hydraulisk hopp på isen. For å sikre turbulensfri strømning på d / s, bør lengden på det horisontale ugjennomtrengelige gulvet være lik jumpens lengde. Lengden på hoppet kan tas som 5 ganger forskjellen på konjugatdybder, dvs.

Lengde på hoppet L j = Lengde på horisontal ugjennomtrengelig gulv - 5 (D 2 - D 1 ) Lengden på stillbassenget kan reduseres ved å gi tilbehøret som tannhull, tømmerblokker, vaskebord i midten av bassenget etc.