ČVUT Praze, fakulta staební katedra hydraulky a hydrologe (K141) Přednáškoé sldy předmětu 1141 HYA (Hydraulka) erze: 9/8 K141 FS ČVUT Tato weboá stránka nabízí k nahlédnutí/stažení řadu pdf souborů složenýh z přednáškoýh sldů předmětu 1141HYA (Hydraulka) yučoaného na fakultě staební ČVUT Praze studentům bakalářského směru Staební nženýrstí. Nabízené sldy jsou dílem kolektu autorů, zaměstnanů katedry hydraulky a hydrologe (K141) FS ČVUT Praze. Soubor sldů je základní učební pomůkou předmětu 1141HYA a je olně přístupný pro učební potřeby studentů předmětu. Jné použtí sldů nebo jejh částí bez přesné tae onlne zdroje (nejlépe dle ČSN ISO 69-) poažuje autorský kolekt za plagátorstí. K141 HYA Copyrght
Výtok otorem K141 HYA Hydraulka objektů 1
DRUHY VÝTOKU Výtok ustálený, staonární: z = konst, h E = konst (H = konst, H E = konst) Q p = Q kazstaonární: z ~ konst, fenomén elké nádrže neustálený, nestaonární: z konst (H konst) Q p Q, plnění č prázdnění nádoby (nádrže) Výtok olný (a) olný ýtokoý paprsek zatopený (b) ponořený ýtokoý paprsek částečně zatopený, např. ýtok elkým otory u dna (pod stadlem) K141 HYA Hydraulka objektů
USTÁLENÝ VÝTOK OTVOREM USTÁLENÝ VOLNÝ VÝTOK (UVV) IDEÁLNÍ KAPALINY p a (=) pro malý otor e dně e stěně: Q = ds přetlak S ýtokoý průřez u,,dq,q Q = S=S S BR hladna ýtok: p h+ + = g g g Torrellho (168-1647) rone pro ýtokoou ryhlost deální kapalny pro elké nádrže s olnou hladnou: p,, he h g ýtok deální kapalny Q : Q = dq = u ds S S gh K141 HYA Hydraulka objektů 3 u h E = = = g gh gh h hloubka těžště otoru E
KONTRAKCE VÝTOKOVÉHO PAPRSKU zúžený průřez S < S, S = S, součntel kontrake 1 TAB. ostrá hrana zaoblení hran částečné zúžení nedokonalé zúžení ntřní proudnoé ýtokoé zařízení nější ýtokoý nátrubek D Hydraulké ztráty ztráta ýtokem Z= g,... podle taru, uspořádání, elkost ýtokoého otoru (objektu), Re K141 HYA Hydraulka objektů 4
UVV REÁLNÉ KAPALINY OTVOREM VE DNĚ NÁDRŽE BR - 1 h l g ps g pa g g g l ~,5 D Q S S Zjednodušení: olná hladna p s = p a S >> S ~ l << h E l ~, 1 1 g h l g ps g p a g K141 HYA Hydraulka objektů 5 S, p s p g φ... ryhlostní součntel a... ýtokoý součntel kontrake Q součntel φ, μ, ε... TAB. S gh, gh
UVV REÁLNÉ KAPALINY VE SVISLÉ STĚNĚ NÁDRŽE - Velký otor h T < ( - 3) a uažoat změnu ýtokoé ryhlost u po ýše otoru u= gh E 1/ E Q= g h ds S - Pro oteřenou nádrž a elký obdélníkoý otor e sslé stěně: ds=b dh E S=ba h E 3/ 3/ 1/ Q= Q= b g he dhe b g h E -h 3 E1 he1 pro elkou nádrž: 3/ 3/ h h Q= b g h -h E 1 g 3 - Malý otor h T > ( - 3) a pro S >> S ~ Q S gh t, gh t K141 HYA Hydraulka objektů 6
Součntele pro ýpočet ýtoku - malý ostrohranný ýtokoý otor s úplným zúžením,97,63,61 - nější áloý ýtokoý nátrubek L/D = 4,81 1,,81 - křkoě ytořený nátrubek, tryska,95 1,,95 - elké otory u dna s podstatným až plynulým,65 až,85 bočním zúžením - ýtokoé potrubí průměru D a s délkou L a olným ýtokem = 1 L 1+ + D φ, ε, μ pro nedokonalé a částečné zúžení > φ, ε, μ pro dokonalé zúžení emprké ztahy Poznámka: zláštní aplkaí ýtoku nátrubkem je Marottoa láhe s funkí dákoače roztoku, Q = konst. K141 HYA Hydraulka objektů 7
VÝTOK ZATOPENÝM OTVOREM Pro malé elké otory lboolného taru u gh jako u malého otoru Q μ S gh a pro elkou nádrž H = H Q μ S gh Poznámka: př částečném zatopení se orentačně řeší Q = Q 1 + Q (Q 1 ýtok olnou částí otoru, Q ýtok zatopenou část otoru). K141 HYA Hydraulka objektů 8
VÝTOKOVÉ PAPRSKY Volný ýtokoý paprsek souslá část Podepřený ýtokoý paprsek teoretká dráha (parabola ) typ oda - zduh rozpad paprsku, prozdušení, kapky Ponořený ýtokoý paprsek pulzujíí hrane mezní rsty (směšoaí oblast) typ oda zduh jádro paprsku s konstantní ryhlostí pený porh typ oda - oda - různé funke paprsku požadaky na ýtokoé zařízení a ýtokoou ryhlost - olné paprsky řezaí, rtaí, hydromehanzační (rozpojoaí), hasební, zalažoaí, - ponořené paprsky dákoaí, směšoaí, usměrňoaí, K141 HYA Hydraulka objektů 9
snδ x y t osδ t snδ 1 gt Teoretký tar ýtokoého paprsku (škmý rh) doskok paprsku L p = sn =hd sn g ýška dostřku δ osδ d y = sn =h sn g =hd g energetká ýška paprsku h d Pro = 45 L pmax = /g = h d, y =,5 h d Pro = X a = 9-X stejný doskok Pro = 9 sslý paprsek y max = /g = h d x = t y = 1 gt Pro = odoroný paprsek (odoroný rh) teoretky L p = h d yt reálná kapalna, elká nádrž L = h y p T T K141 HYA Hydraulka objektů 1
NEUSTÁLENÝ VÝTOK OTVOREM Q p < Q prázdnění, Q p > Q plnění Dferenální rone neustáleného ýtoku Q dt -Q dt =-S dh p Q dt -Q dt =S dh (plnění: t 1 t, h 1 h ) p (prázdnění) Sdh Sdh dt =- = Q -Q Q -Q p p tatáž rone pro prázdnění plnění h h h 1 S dh 1 S dh t =t- t 1= = Q -Q Q -Q p h p Pro Q p konst., S konst., nepradelná nádrž numerké řešení po nteraleh t K141 HYA Hydraulka objektů 11
Prázdnění przmatké nádoby (S = konst.) př Q p = Předpoklady: - ýtok malým otorem, nátrubkem, potrubím - olná hladna - S >>S ~ Q = S gh S t = h dh S g h1-1/ S t = h 1- h h S g Doba úplného yprázdnění (h = ): S h S h V T = = = S g S gh Q 1 1 1 1 1 K141 HYA Hydraulka objektů 1