Коэффициент шероховатости (коэффициент Гоклера — Маннинга) — величина, численно характеризующая сопротивление, оказываемое руслом протекающему потоку, интегральная характеристика гидравлических сопротивлений. Является эмпирически определяемым коэффициентом и используется в ряде уравнений речной гидравлики, в частности, в формуле Маннинга.
Расчёт коэффициентов шероховатости[править | править код]
В большинстве гидравлических расчётов коэффициент шероховатости назначается на основании специальных таблиц, дающих его значение из основания качественной характеристики русла, поймы и особенностей течения. Также применяются и формулы, связывающие коэффициент шероховатости с линейными размерами выступов шероховатости или с гидравлическими элементами потока, например, с глубиной или уклоном. Примером такой формулы является формула Штриклера:
где 
— ускорение свободного падения, 
— средняя крупность донных отложений.
Принято считать, что величина коэффициента уменьшается с увеличением глубины (до уровня выхода воды на пойму).
Коэффициент шероховатости можно вычислить также по единичным измерениям расходов воды и уклонов, используя уравнение
где 
— уклон водотока, 
— средняя глубина, 
— ширина водотока, 
— измеренный расход воды, [м³/с]
Особую сложность представляет расчёт коэффициента шероховатости в естественных руслах при неустановившемся движении воды, выходе воды на пойму, зарастании русла и ледовых явлениях[1].
Примечания[править | править код]
- ↑ Н. Б. Барышников Гидравлические сопротивления речных русел. Санкт-Петербург. РГГМУ. 2003., 146 с.
Литература[править | править код]
- Чеботарев А. И. Гидрологический словарь. Издание второе переработанное и дополненное. — Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1970. — 308 с.
- Караушев В. А. Речная гидравлика. — Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1969. — 416 с.
Анализ технологичности
конструкции детали производится по
чертежу и техническим условиям с учетом
заданного типа производства.
Основная
цель данного анализа сводится к возможному
уменьшению трудоемкости и металлоемкости,
возможности обработки детали
высокопроизводительными методами, что
позволяет снизить себестоимость
изготовления без ущерба для служебного
назначения детали.
Технологичность
оценивается, по качественной оценке
технологичности конструкции анализируется
жесткостью детали, геометрическая
сложность ее элементарных поверхностей,
условия производительной обработки,
установки и закрепления, а также материал
и другие параметры, влияющие на
себестоимость изготовления.
2.1 Коэффициент точности обработки
,
где
Тср
– средний квалитет точности обработки:
,
где
Тi
= 4…17 –
квалитет точности
[7];
ni
– число размеров, соответствующего
квалитета точности.
Таблица
5 – Показатели квалитетов точности
поверхностей детали губка
|
|
|
|
|
11; 9; 7; 6 |
1; |
11; 9; 49; 30 |
|
|
|
Значение
Kт.ч.
→
1
2.2 Коэффициент шероховатости поверхностей
,
где
ωср
– средняя шероховатость поверхностей:
,
где
Rai
– значение параметра шероховатости
элементарной поверхности;
ni–
число поверхностей ответствующего
класса шероховатости.
Таблица
6 – Показатели шероховатости поверхностей
детали губка
|
|
|
|
|
1,25; 2,5; 20 |
7; 5; 2 |
8,75; 12,5; 40 |
|
|
|
Значение
Kш →
1
2.3 Коэффициент унификации конструктивных элементов [7]
,
где
Nу.э.
– число унифицированных элементов
детали;
Nэ.
– общее число конструктивных элементов
детали.
Если
K у.э
.> 0,6, то
деталь технологична по данному параметру.
Вывод:
Анализ количественных и качественных
показателей технологичности, позволяет
считать конструкцию данной детали –
технологичной. Максимальная
производительность при минимальных
затратах Kт.ч.=0,84
→1; Kш=0,75
→ 1.
3 Определение серийности производства
В
машиностроении метод получения заготовки
для деталей машин определяется масштабом
выпуска. Для серийного производства
характерной особенностью является
изготовления деталей партиями.
Партия
– это группа деталей, обрабатываемых
на агрегатах последовательно без
перестройки оборудования при одновременной
передаче к следующему рабочему месту.
Оптимальный размер партии обеспечивает
минимальные затраты на обработку и
хранение совокупности деталей, входящих
в партию. От вершины партии зависят
технико-экономические показатели
производства.
Из
таблицы 7 [3] видно, что деталь с массой
1,765 кг и годовой программой выпуска 2000
штук, относится к среднесерийному типу
производства.
Определяем размер
операционной партии для одновременного
запуска (в штуках):
где
N
– количество деталей в годовой
производственной программе, шт., в
данной
курсовой работе N
= 2000;
a
– периодичность запуска партии деталей,
в днях (обычно a
= 5, 10, 20),
принимаем
величину a
= 5 дней;
Ф
– действенный годовой фонд рабочего
времени за год, принимаем
Ф
= 240 дней.
Таблица
7
– Тип производства
|
Масса детали, кг |
Тип производства |
||||
|
Единичное,
N |
Мелко-серийное, |
Средне- серийное, N шт. |
Крупносерийное,
N |
Массовое, |
|
|
<1,0 |
<10 |
10-2000 |
1500-100000 |
75000-200000 |
>200000 |
|
1,0-2,5 |
<10 |
10-1000 |
1000-50000 |
50000-100000 |
>100000 |
|
2,5-5,0 |
<10 |
10-500 |
500-35000 |
35000-75000 |
>75000 |
|
5,0-10 |
<10 |
10-300 |
300-25000 |
25000-50000 |
>50000 |
|
>10 |
<10 |
10-200 |
200-10000 |
10000-25000 |
>25000 |
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
В этой формуле значение коэффициента шероховатости п берется также из табл. 9-2. [c.93]
Таблица значений коэффициентов шероховатости п [c.93]
II — коэффициент шероховатости русла [c.94]
Значения коэффициента шероховатости п приведены в табл. 9-2, разработанной под руководством Н. Н. Павловского. [c.94]
Для установления связи между шкалой параметра гладкости к и коэффициентом шероховатости п приравняем (9-33) к (9-30) при значении гидравлического радиуса =1 Л1. Такое значение Я мы принимаем для того, чтобы исключить влияние показателя у в формуле (9-30). [c.96]
Гидравлические расчеты при проектировании новых каналов. При этом обычно на основе произведенных изысканий в натуре известны продольный профиль трассы канала, позволяющий назначить уклон дна / будущего канала, характер грунтов, а следовательно, возможный коэффициент заложения откосов канала т и предполагаемая отделка поверхности канала, характеризуемая значением коэффициента шероховатости п (или параметра гладкости к). Расчету в этом случае подлежат те или иные геометрические элементы живого сечения канала. [c.162]
Одной из основных задач для русел произвольной формы является определение нормальной глубины h при заданных геометрии живого сечения, расходе Q, уклоне i и коэффициенте шероховатости ложа. [c.163]
КОЭФФИЦИЕНТ ШЕРОХОВАТОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ РУСЕЛ [c.185]
Зная С, найдем коэффициент шероховатости при пользовании, например, формулой Агроскина (9-36) имеем [c.186]
Найденные таким путем величины будут средними коэффициентами шероховатости данного участка реки при данном горизонте воды. [c.186]
ЛИВ п для отдельных горизонтов, можно установить характер изменяемости коэффициента шероховатости с изменением горизонта в виде кривой зависимости п от средней отметки свободной поверхности 2ср на данном участке. Этой кривой можно воспользоваться для выбора коэффициента шероховатости ири различных расчетных горизонтах. [c.187]
Значения коэффициента шероховатости для равнинных рек по Полякову [c.187]
Разбивают реку на расчетные участки и устанавливают для отдельных участков значения коэффициентов шероховатости. [c.188]
Для построения кривой свободной поверхности в реке по методу непосредственного интегрирования необходимо иметь топографические данные, по которым можно было бы произвести разбивку русла на участки и вычертить продольные и поперечные профили, а также данные о коэффициентах шероховатости для каждого расчетного участка. [c.189]
При известных Пор, ср1 Р и коэффициенте шероховатости п имеем [c.202]
Значит, если в натуре имеется коэффициент шероховатости п , то в геометрически подобной модели, которая делается меньше натуры в б раз, коэффициент шероховатости Ли должен быть меньше (V раз, т. е. [c.333]
Осредненные значения z в зависимости от коэффициента шероховатости при различных значениях гидравлического радиуса приведены в табл. V.3. [c.114]
При расчете русел с неоднородной шероховатостью дна и стенок (рис. V.7) определяется осредненный коэффициент шероховатости [c.115]
Xj, Xi — длина частей смоченного периметра с коэффициентами шероховатости п , п ,. .. [c.115]
Поскольку осредненный коэффициент шероховатости зависит от глубины потока в рассматриваемом сечении, расчеты подобных русел иногда приходится вести способом последовательного приближения (подбора). [c.115]
V.6. Определить среднюю в сечении скорость равномерного движе-иия и расход потока в канале, если известны а) уклон дна канала i = == 0,0025 ширина русла по дну Ь = 0,8 м коэффициент заложения откосов т = 1,5 коэффициент шероховатости п = 0,011, а глубина равномерного движения потока 0,38 м б) t = 0,0036 6 = 2 м m = 0 п = 0,014 /г = 0,56 м в) i — 0,0049 Ь = O, т = 1,25 п = == 0,0225 /г = 0,82 м. [c.116]
Для практического исиользоваиия (О-ЗЗ) нужно опытным путем установить значения параметра гладкости к пли сразу С,. Между тем богатый фактический материал о шероховатости русел, накаиливался в виде коэффициента шероховатости п и наиболее полно был систе.матизирован Н. Н. Павловским ирн.мени- [c.95]
Коэффициент шероховатости естественных русел зависит от многих факторов собственно игероховатости русел, неправильности формы поперечных сечений, наличия в русле II на пойме промоин, деревьев, размывов, наносов. Наблю.цсния показывают, что коэффициент шероховатости изменяется не только по длине русел, но также на одном и том же участке с изменением горизонта воды. Поэтому обычно коэффициент шероховатости определяют по гидрометрическим данным рассматриваемого русла, и только в случае отсутствия таких данных прибегают к выбору его по таблицам или другим источникам. [c.185]
Коэффициент шероховатости находят по одной из формул, например Павловского или Агроскнна, определив предварительно из естественных условий коэффициент Шези С = [c.185]
Значения коэффициентов шероховатости естественных водотоков во Срибному [c.186]
При отсутствии данных для коэффициента шероховатости ири высоких уровнях к выбору его ио кривой путем экстраиоляцип надо подходить осторожно, имея в виду, что для ряда рек (нойменные реки) коэффициент шероховатости с увеличением 2ср (горизонтов) уменьшается, но затем ири включении иоймы в живое сечение резко увеличивается. [c.187]
При отсутствии гидрометрических данных, на основе которых мог бы быть определен коэффициент шероховатости, для выбора последнего можно воспользоваться материалами по другим рекам, сходным ио характеру с данной рекой, пли данными, приводимыми в таблицах М. Ф. Срибиого и Б. В. Полякова [c.187]
Если наблюденных профилей нет, необходимо стремиться сохранить в пределах участка более или менее постоянной форму живого сечения или же добиваться того, чтобы в пределах участка сохранялось плавно изменяющимся живое сечение без резких переходог от одной формы сечения к другой. Кроме этого, следует стремиться, чтобы в пределах участка были примерно однородный коэффициент шероховатости и постоянный расход (ф Если в реку впадают притоки, то в этих местах выбирают граничные сечения участка. [c.187]
Пример. Построить график колебания гориаонта во.ты в деривационном канале гидросиловой установки в створе ГЭС. Канал имеет трапецеидальное сечение, длину = 5 078 м, ширину по дну 6 = 5 м, коэффициент заложения откосов т = 3, коэффициент шероховатости п = 0,013 н уклон дна 1=0,0002. В начальный момент времени в канале наблюдается установившееся движение с расходом (3 = 30 м /сек. [c.213]
Пример. Установить характер сопряжения потока в прямоугольном канале шириной Ь = 10 ж при изменении уклона дна с г, =0,05 на 2 = 0,00078, если Q == = 20 M j ei , а коэффициент шероховатости л =0,014. [c.235]
Герке , С. В. Каплииского и А. А. Латышен-кова 2 II лр. на быстротоках показали, что искусственную усиленную шероховатость не удается характеризовать каким-либо постоянным значением коэффициента шероховатости. Оказалось, что при изменении уклона быстротока изменяется коэффнциеит шероховатости, несмотря на неизменность типа и размеров ребер. [c.288]
Отметим, что если при постройке модели оценивать шероховатость русла не по относительной шероховатости klR, а по коэффициенту шероховатости г, то следует иридер- [c.333]
Полуэмпирические формулы для определения коэффициента трения (XII,46) и (XII.48), имеющие теорети(еское обоснование и охватывающие движение в трубах разного диаметра, гри различных скоростях и для различных жидкостей, появились сравнительн ) недавно. В различных областях техники до сих пор продолжают пользоваться многочисленными эмпирическими формулами, полученными непосредстве но путем обработки опытных данных и действительными лишь в ограниченных условиях (для определенных жидкостей, определенных диаметров труб, 1 коростей течения, температур и т.д.). В этих формулах шероховатость степс < принимается постоянной или учитывается с помощью специальных коэффициентов (так называемые коэффициенты шероховатости), причем для каждой формулы даются особые шкалы коэффициентов шероховатости в зависимости о г материала трубы. [c.190]
Пределы изменения коэффициента шероховатости, п Осредненные значения показателя степени г при гидравлическ ом радиусе R, м [c.114]
c.190
]
Гидравлика (1982) — [
c.175
]
Гидравлика и гидропривод (1970) — [
c.79
]
Примеры расчетов по гидравлики (1976) — [
c.128
]
Основы физики поверхности твердого тела (1999) — [
c.227
,
c.229
]
Справочник по гидравлике Книга 1 Изд.2 (1984) — [
c.84
]
Гидравлика Изд.3 (1975) — [
c.145
,
c.146
,
c.219
,
c.225
]
