tahák hydraulika

avenina-materiál posouvaný po dně
plavenina:
materiál ve stavu vznosu-drží příčnou turbulencí
při usazovací rychlosti klesá ke dnu
záleží na velikosti částic
energetická rychlost průřezu:
Nadkritický a podkritický pohyb, uzavřené průřezy s volnou hladinou, příčné a translační vlny, provzdušnění proudu:
nadkritický pohyb-bystřinný:
Froudovo kritérium:
proudění o volné hladině s vyšší rychlostí
nežádoucí jevy:
provzdušnění proudu-přisávání a pohlcování vzduchu z volného povrchu
součinitel provzdušnění:
Qaprůtok vzduchu
Qprůtok vody
příčné vlny-nepřenáší průtok:
translační vlny-přenáší průtok:
podkritický pohyb:
Nerovnoměrný pohyb v korytech:
průtok je konstantní, ale mění se průřez, sklon drsnost v závislosti na čase
křivka vzdutí:
křivka snížení:
řešení průběhu hladiny:
metoda po úsecích-přímá:
platí pro prizmatické koryto-s konstantním průřezem, sklonem a drsností
průměrný sklon čáry energie:
vzdálenost:
metoda po úsecích-nepřímá:
platí pro obecná koryta
u říčního proudění se postupuje proti proudu
u bystřinného proudění se postupuje po proudu
30. Vodní skok-druhy,struktura, polohy, výpočet vzájemných hloubek vodního skoku v obdélníkovém korytě:
přechod mezi bystřinným a říčním prouděním-přechod není plynulý
druhy vodních skoků:
prostý:
avýška vodního skoku
lsdélka vodního skoku
vlnovitý:
energie se blíží kritické hodnotě
povrchový:
nastává v uměle vytvořených podmínkách
ekonomické na namáhání dna
polohy vodního skoku:
přilehlý-nejvýhodnější:
oddálený-nevýhodný-koryto je namáháno velkými rychlostmi na velké délce-drahé zpevnění:
vzdutý-neekonomický:
funkce vodního skoku:
vzájemné hloubky mají stejnou hodnotu funkce vodního skoku
výpočet-pro obdélníkové koryto:
předpoklady zjednodušení:
dno je vodorovné
průtok je konstantní
třecí síly na dně a v kapalině jsou rovny nule
vzájemné hloubky:
délka vodního skoku-podle Smetany:
ztráta energie vodního skoku:
vodní skok v divergentním korytě:
vodní skok s rozšířením proudu
délka vodního skoku-vztah podle Šulce-Starého
vodní skok v kruhovém průřezu:
Návrh vývaru-spojení hladin:
stavba, ve které se mění bystřinné proudění na říční
vývar se navrhuje u oddáleného vodního skoku
délka vývaru-podle Nováka:
hloubka vody při patě dolní zdrže:
q-specifický průtok-průtok na 1m2 :
podmínka:
Propustky:
proudění:
dokonalé-hladina dolní vody neovlivňuje hladinu v propustku a před ním
nedokonalé-hladina dolní vody ovlivňuje hladinu v propustku a před ním
podle upravenosti vtoku:
upravený-konfuzorový:
neupravený-ostrohranný:
výpočty-provádí se metodou po úsecích
podle proudění v propustku:
propustky s prouděním o volné hladině:
po celé délce propustku se hladina nedotýká stropu a na vtoku nedochází k zahlcení
dokonalé proudění-bystřinný režim:
zjednodušení:
průtok:
nedokonalé proudění-říční režim:
průtok:
propustky se zahlceným vtokem:
vstupní profil je zahlcen, voda dosahuje stropu a po zbývající délce propustku je proudění o volné hladině
podmínka zahlcenosti vtoku:
pro upravené vtoky:
pro neupravené vtoky:
dokonalé proudění:
zjednodušení:
ε-součinitel tvaru:
pro obdélníkové propustky:
pro kruhové propustky:
průtok:
nedokonalé proudění:
průtok:
propustky s tlakovým režimem:
po celé délce propustku nebo po jeho větší části je proudění pod tlakem
počítá se jako spojení dvou zdrží hydraulicky krátkým potrubím
vztažná úroveň je úroveň stropu
podmínka stability:
Mosty:
u mostních pilířů dochází ke zúžení proudu
zanedbávají se ztráty třením
dokonalé proudění-vtok neovlivněný dolní vodou:
podmínka:
κ-součinitel zatopenosti:
průtok:
nedokonalé proudění-vtok ovlivněný dolní vodou:
podmínka:
průtok:
35. Zákony modelové podobnosti v hydromechanice:
druhy:
geometrická:
nejnižší stupeň
zmenšují se délkové rozměry, plochy nebo objemy
měřítko délky:
lsskutečná délka
lmdélka modelu
kinematická:
střední stupeň-zahrnuje geometrickou modelovou podobnost
měřítko rychlosti:
vsskutečná rychlost
vmrychlost modelu
dynamická:
nevyšší stupeň-zahrnuje geometrickou a kinematickou podobnost
měřítko sil:
Fsskutečná síla
Fmsíla modelu
Newtonův zákon podobnosti-nejvyšší možná podobnost mezi jevy:
hydraulické modely:
přepad-minimální výška přepadového paprsku je 3-5cm
příčné a oscilační vlny-rychlost musí být větší než 30m/s
modely s pohyblivým dnem:
dno je tvořeno nesoudržným materiálem
pro vznik výmolů musí být splněn minimální rozměr středního zrna modelu 0,1mm
zvláštní způsoby modelování-použití jiné kapaliny nebo převýšené modely
aerodynamické modely:
podmínka je splněna do rychlosti proudu 30-50m/s
výhody:
hustota vzduchu je 1000x menší než hustota vody
ve vzduchu je mnohem menší tlak než ve vodě
nízké nároky na materiál a těsnění-plexisklo a plastelína
nevýhody-kinematická viskozita vody je 10x větší než vzduchu-je potřeba větší rychlosti-nad 10m/s
meze mechanické podobnosti:
Oscilační a translační vlny v otevřených korytech:
oscilační vlny:
nepřenáší se průtok
částice dělá pohyb po pomyslné kružnici o poloměru a-amplituda
perioda vlny:
λ-vlnová délka
postupová rychlost vlny-nezávisí na hloubce:
absolutní rychlost vlny:
vznikají působení větru na hladinu-větrové vlny
mají vliv na abrazi břehů a na lodě
rychlost závisí na síle větru a rozběhové délce vlny-volná délka na hladině
translační vlny:
přenáší průtok
zvednuté stavidlo:
1. záporná světlá-klesá hladina a postupuje proti směru proudu
2. kladná přímá-stoupá hladina a postupuje po směru proudu
spuštěné stavidlo:
3. kladná zpětná-stoupá hladina a postupuje proti směru proudu
4. záporná přímá-klesá hladina a postupuje po směru proudu
předpoklad-hydrostatické rozdělení tlaku
Pohyb podzemní vody:
hladina podzemní vody je dána atmosférickým tlakem
studny:
úplná-sahá až na nepropustné dno:
neúplná-nesahá až na nepropustné dno:
tlaková-artézská-navrtaná pod nepropustnou vrstvu:
Darcyho filtrační zákon:
Hspád hladin:
Splocha průtočného průřezu nezastíněná částicemi
kfiltrační součinitel [m.s-1]
filtrační rychlost:
fiktivní a velmi malá rychlost kolmo na plochu nezastíněnou částicemi
pro laminární proudění:
pro turbulentní proudění:
Jsklon čáry tlaku a energie:
skutečná rychlost: , kde P je pórovitost
stanovení filtračního součinitele:
z tabulek-nejméně přesné
odběr vzorku-může dojít k porušení vzorku
čerpací zkouška-in situ:
nejpřesnější, ale časově náročná
stanoví se tvar depresní křivky:
Rdosah křivky snížení:
ssnížení hladiny
Dupuitovy předpoklady:
pro proudění podzemní vody s volnou hladinou-statický tlak je stejný jako atmosferický
sklon volné hladiny je velmi malý
skutečná průtočná plocha se nahrazuje svislou plochou
filtrační rychlost je po průtočné ploše konstantní a závisí na sklonu hladiny
Proudění kapalin:
Newtonská kapalina:
většina kapalin
platí Newtonův zákon viskozity-tangenciální napětí: [Pa]
μdynamická viskozita
gradient rychlosti
u Newtonské kapaliny v klidu je tangenciální napětí nulové
nenewtonská kapalina:
neplatí Newtonův zákon viskozity
graf závislosti tangenciálního napětí na gradientu rychlosti:
1. houstnoucí-dilatantní
2. řídnoucí-pseudoplastické
3. Binghamovy plastické hmoty
rozdělení:
časově nezávislé:
kapaliny houstnoucí-dilatantní-maziva
kapaliny řídnoucí-pseudoplastické-kečup
Binghamovy plastické hmoty:
na roztržení dvou vrstev se musí překročit počáteční Binghamovo napětí To
ušlehaný bílek, latexové barvy
časově závislé:
tixotropické kapaliny:
reopektické kapaliny:
viskoelastické kapaliny-pryskyřice, taveniny