Công thức xác định hệ số nhám trung bình Ntb trong các lòng dẫn có các thành nhám khác nhau - TS. Phan Xuân Khoát

Nhằm giúp các bạn có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết "Công thức xác định hệ số nhám trung bình Ntb trong các lòng dẫn có các thành nhám khác nhau" dưới đây. Nội dung bài viết cung cấp cho các bạn công thức xác định hệ số nhám trung bình. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công thức xác định hệ số nhám trung bình Ntb trong các lòng dẫn có các thành nhám khác nhau - TS. Phan Xuân Khoát C«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè nh¸m Trung b×nh ntb trong c¸c lßng dÉn cã c¸c thµnh nh¸m kh¸c nhau TS. Phan Xu©n Kho¸t Bé m«n Thuû Lùc. ë n­íc ta hiÖn nay, c¸c hÖ thèng c«ng tr×nh thuû lîi míi ®ang tiÕp tôc ®­îc x©y dùng, c¸c hÖ thèng c«ng tr×nh thuû lîi ®· cã ®ang ®­îc n©ng cÊp hoµn thiÖn h¬n. V× thÕ viÖc x©y dùng vµ kiªn cè ho¸ hÖ thèng kªnh, m­¬ng dÉn n­íc ®ang ®­îc tiÕn hµnh ë kh¾p mäi ®Þa ph­¬ng, trong ®ã ta gÆp nhiÒu tr­êng hîp lßng dÉn cã c¸c thµnh nh¸m kh¸c nhau nh­ h×nh: n1 n1 n1 n2 n2 H×nh 1: Kªnh ch÷ nhËt H×nh 2: Kªnh mÆt c¾t tam gi¸c, cã n1  n2 cã n1 n2 n1 n1 n1 n3 n2 n2 H×nh 3: Kªnh mÆt c¾t h×nh thang vu«ng cã n1  n2  n3 H×nh 4: Kªnh m¸ng cã n1  n2 n1 n1 n1 n1 n2 n2 2 H×nh 5: Kªnh h×nh thang c©n n1  n2 H×nh 6: Kªnh , m¸ng cã n1  n2 Khi tÝnh to¸n thuû lùc c¸c lßng dÉn nµy, trong ®iÒu kiÖn dßng ch¶y ®Òu, ta cã c«ng thøc sª di nh­ sau: Q =  c Ri (1) Trong ®ã: Q lµ l­u l­îng trong lßng dÉn (m3/s)  lµ diÖn tÝch mÆt c¾t ­ít cña lßng dÉn (m2) i lµ ®é dèc ®¸y cña lßng dÉn (i > 0) R lµ b¸n kÝnh thuû lùc cña lßng dÉn (m) 1 y C= R lµ hÖ sè Sª di (Theo Pav¬lèpski) ntb Cßn ntb lµ hÖ sè nh¸m trung b×nh cña mÆt c¾t ­ít. 1  Trong c¸c gi¸o tr×nh thuû lùc vµ trong c¸c sæ tay thuû lùc ta gÆp rÊt nhiÒu c«ng thøc ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè nh¸m trung b×nh (ntb) nµy. Tæng qu¸t l¹i c¸c c«ng thøc Êy cã d¹ng: 1/ Z  x .n Z 1  x 2 .n Z 2  ntb =  1  (2)  x1 z x 2  Tõ c«ng thøc (2) ta thÊy: - Khi Z = 1,0 ta cã c«ng thøc b×nh qu©n gia quyÒn th­êng gÆp:  x .n  x 2 .n 2  ntb =  1 1  (3)  x1  x 2  - Khi Z = 1,5 = 3/2 ta cã c«ng thøc cña  .H. Bel«k«n: 2/3  x .n 3 / 21  x2 .n3 / 2 2  (4) ntb =  1   x1  x2  - Khi Z = 2 ta cã c«ng thøc cña H.H Pav¬lèpski: 1/ 2  x .n 2  x2 .n2 2  ntb =  1 1   x1  x2  (5) 1 - Khi Z = ta cã c«ng thøc cña u.  §ªnhixenk« y  0,5 1 y  0, 5  1   x1 .n1 y  0,5  x 2 .n2 y  0,5  ntb =   (6) 1   2   ë (6) sè mò y ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: y = 1,3 ntb Khi R > 1,0m y = 1,5 ntb Khi 0,1m  R  1,0m y = 1,7 ntb Khi R < 0,1m Víi ntb t¹m lÊy theo c«ng thøc (3) Còng chó ý r»ng: Khi y = 0,5 th× (6) trë thµnh (3) Khi y = 0,167 th× (6) trë thµnh (4) Khi y = 0 th× (6) trë thµnh (5) Ngoµi c¸c c«ng thøc ë trªn, khi tÝnh to¸n hÖ sè nh¸m trung b×nh ntb ta cßn gÆp c«ng thøc cña SêvÐtlitric vµ B.b §un nhª va: n1 .n 2 (  1   2 ) ntb = (7)  1 .n1   2 .n2 Vµ c«ng thøc cña E. X­perêk«: n1 .n 2 ntb =  1 .n 2 2   2 .n1 2 (8) 1   2 2  TÊt c¶ c¸c c«ng thøc x¸c ®Þnh hÖ sè nh¸m trung b×nh ntb ®· giíi thiÖu ë trªn ®Òu ®­îc x¸c lËp trªn c¬ së c¸c gi¶ thiÕt nµy hay c¸c gi¶ thiÕt kh¸c, v× thÕ c¸c c«ng thøc nµy chØ lµ c¸c c«ng thøc gÇn ®óng. ThËt vËy, mét sè c«ng thøc dùa vµo gi¶ thiÕt: tèc ®é trung b×nh V1 vµ V2 trong c¸c phÇn ph©n chia cña mÆt c¾t ­ít ph¶i b»ng tèc ®é trung b×nh V cña c¶ mÆt c¾t ­ít. HoÆc cã c«ng thøc l¹i dùa trªn gi¶ thiÕt r»ng mçi phÇn cña chu vi ­ít tû lÖ víi mçi 1 V 2 V2 ...