Πώς να υπολογίσετε το κρίσιμο βάθος για τα τραπεζοειδή κανάλια

Περιεχόμενο

Οδηγίες
Πώς
Τι χρειάζεστε

Το κρίσιμο βάθος δείχνει το κατά προσέγγιση βάθος στο οποίο η ροή νερού σε ένα κανάλι αλλάζει από υπερκρίσιμη σε υποκριτική. Η υπερκρίσιμη ροή έχει υψηλότερη ταχύτητα και χαμηλότερο βάθος, οδηγώντας σε περισσότερο τυρβώδες νερό. από την άλλη πλευρά, η υποκριτική ροή έχει χαμηλότερη ταχύτητα και μεγαλύτερο βάθος και έτσι οδηγεί σε πιο ήσυχο νερό. Το κρίσιμο βάθος βοηθά επίσης τους μηχανικούς να καθορίσουν εάν θα αξιολογήσουν την κλίση του καναλιού ως απότομη ή ομαλή. Αυτές οι ταξινομήσεις παίζουν σημαντικό ρόλο στα έργα. Ο υπολογισμός του κρίσιμου βάθους σε ένα τραπεζοειδές κανάλι απαιτεί αδιάστατες μεταβλητές και ένα γράφημα.

Οδηγίες

Ο υπολογισμός του κρίσιμου βάθους σε ένα τραπεζοειδές κανάλι απαιτεί αδιάστατες μεταβλητές και ένα γράφημα (Visage / Stockbyte / Getty Images)

Ανυψώστε το πλάτος του καναλιού στη βάση του με τη χωρητικότητα 2,5. Εάν το πλάτος της βάσης είναι 10 μέτρα, για παράδειγμα 10 ^ 2,5 = 316,2.
Πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα με την τετραγωνική ρίζα του g, την επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα. Η τετραγωνική ρίζα είναι ίση με 3.1 για μετρικές μονάδες. Για παράδειγμα, πολλαπλασιάστε 316.2 με 3.1 για να πάρετε 980.22.
Ανυψώστε την κλίση των πλευρών του καναλιού με χωρητικότητα 1,5. Η κλίση εκφράζεται ως m: 1, όπου m είναι η οριζόντια συνιστώσα και 1 είναι η κατακόρυφη συνιστώσα. Αν m = 2, για παράδειγμα, υπολογίστε 2 → 1,5 για να λάβετε 2,8.
Πολλαπλασιάστε το αποτέλεσμα με ογκομετρική ροή μέσω του καναλιού. Εάν ο ρυθμός ροής είναι 100 κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο, για παράδειγμα, πολλαπλασιάστε με 2.8 για να πάρετε 2.800.
Διαχωρίστε αυτό το αποτέλεσμα από το αποτέλεσμα των υπολογισμών χρησιμοποιώντας το g και το πλάτος του καναλιού. Για παράδειγμα, διαιρέστε 2.800 με 1.802.34 για να πάρετε 1.55.
Προσδιορίστε αυτόν τον αριθμό στον άξονα x ενός διαγράμματος κρίσιμου βάθους για τα τραπεζοειδή κανάλια. Μετακινήστε από το σημείο αυτό στον άξονα x στη διαγώνια γραμμή του γραφήματος. Μετακινήστε προς τα αριστερά από εκείνο το σημείο στον άξονα y. Η τιμή σε αυτό το σημείο στον άξονα y είναι y ', μια μεταβλητή που σχετίζεται με το κρίσιμο αδιάστατο βάθος. Εάν ο αρχικός αριθμός είναι 1,55, y '= 1.
Πολλαπλασιάστε το y 'από το πλάτος της βάσης καναλιού. Αν y 'είναι 1 και το πλάτος της βάσης είναι 10 μέτρα, 1x10 = 10 μέτρα.
Διαχωρίστε το αποτέλεσμα με m, την κλίση του καναλιού. Εάν m = 2, για παράδειγμα, διαιρέστε 10 μέτρα έως 2 για να πάρετε 5 μέτρα. Αυτό είναι κρίσιμο βάθος.