Damnjanović Marijana

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu

Sadržaj:

Hidraulički skok

Geometrija kanala

Analitičko rešenje

Hidraulički skok uzvodno od preloma dna kanala

Hidraulički skok nizvodno od preloma dna kanala

Zaključak

2

Hidraulički skok:

3

Hidraulički skok je stojeći talas kojim se spaja uzvodno, burno i nizvodno, mirno tečenje.

Dinamička jednačina:

P1+I1=P2+I2

ρght1A1 + ρQV1 = ρght2A2 + ρQV2

• Funkcija hidrauličkog skoka:

→ Φ(h1)= Φ(h2)

• Jednačina skoka za pravougaono korito:

Hidraulički skok:

4

U slučaju da se kanal sa nagibom dna (Id>Ik) nastavlja na kanal sa manjim nagibom (Id<Ik), u blizini ove promene podužnog profila dna pojaviće se hidraulički skok.

Za zadatu geometriju i protok, u zavisnosti od odnosa uzvodne i nizvodne dubine, položaj skoka može biti:

• na mestu promene nagiba

• uzvodno od promene nagiba i

• nizvodno od promene nagiba.

Hidraulički skok na mestu preloma dna kanala:

Ako su dubine neposredno ispred i iza skoka konjugovane (spregnute).

Normalne dubine sračunate za date padove zadovoljavaju jednačinu hidrauličkog skoka:

5

Geometrija kanala :

Geometrija kanala:

L1 = 20 m ; Id1=0,2 ; L2 = 30 m ; Id2=0 ; B=5 m

6

L1 L2

Proračun je sproveden za dve “rezolucije” računske mreže:

• dx=0,5 m

• dx=0,2 m

Analitičko rešenje:

Polazni podaci:

L1 = 20 m ; Id1=0,2 ; L2 = 30 m ; Id2=0 ; B=5 m ; Q=55 m3/s

Kritična dubina: → hkr=2,31 m

Uzvodna dubina: → h1=1,05 m

Dubina nizvodno od skoka (spregnuta dubina):

→ h2=4,35 m !!!!

7

Hidraulički skok uzvodno od preloma dna kanala:

Ako je sračunata konjugovana dubina hn2' manja od normalne

dubine hn2 , na delu kanala sa blagim nagibom, skok će se formirati na strmom delu kanala (navučeni skok).

8

U iRIC-u su zadati granični uslovi: Q=55 m3/s i hn2=5 m

Tuk = 10 s ; dt = 0,0025 s (za dx=0,5 m)

dt = 0,005 s (za dx=0,2 m)

Hidraulički skok uzvodno od preloma dna kanala :

Raspored brzina za dx=0,5 m:

9

Hidraulički skok uzvodno od preloma dna kanala :

Raspored brzina za dx=0,2 m:

10

Hidraulički skok uzvodno od preloma dna kanala :

Dubine za dx=0,5 m:

11

Dubine za dx=0,2 m:

Hidraulički skok nizvodno od preloma dna kanala:

Ako je sračunata konjugovana dubina hn2' veća od normalne dubine

hn2 , na delu kanala sa blagim nagibom (i veća od hkr ), skok će se formirati na nizvodnom delu kanala (odbačeni skok).

12

U iRIC-u su zadati granični uslovi: Q=55 m3/s i hn2=3,5 m

Tuk = 10 s ; dt = 0,0025 s (za dx=0,5 m)

dt = 0,005 s (za dx=0,2 m)

Hidraulički skok nizvodno od preloma dna kanala :

Raspored brzina za dx=0,5 m:

13

Hidraulički skok nizvodno od preloma dna kanala :

Raspored brzina za dx=0,2 m:

14

Hidraulički skok nizvodno od preloma dna kanala :

Dubine za dx=0,5 m:

15

Dubine za dx=0,2 m:

Zaključak:

Rezultati za dve gustine mreže se razlikuju.

Razlika nije drastična, ali je strujna slika primetno drugačija.

Ipak, uzimajući u obzir da je u toku rada uočeno da je proračun dosta nestabilan, postavlja se pitanje: Koliko program verno simulira hidraulički skok?

16

Komentari za nastavak rada:

Proveriti položaj navučenog skoka sa „ručnim“ rešavanjem.

Odbačeni skok – uticaj gustine mreže na lokaciju.

Pustiti račun malo duže, pa namestiti da odbačeni skok postepeno putuje duž kanala.

Uticaj trenja po dnu i bokovima na rezultat (mesto) odbačenog skoka?

17