τ s =0.76 ρghj o τ cs = τ cb { 1 Sin

Transkript

1 : Taban eğimi J o =0.000 olan trapez kesitli bir sulama kanalı ince çakıl bir zemine sahip olup, bu malzeme için kritik kama gerilmesi τ cb =3.9 N/m dir. Bu kanaldan 35 m 3 /s lik debi iletilmesi halinde kanal taban vea şevlerinde erozon olmaması için gerekli kanal boutlarını geniş kanal kabulü aparak tain ediniz. n=0.0, m=3, φ=40 0 Sin θ τ s =0.76 ρghj o τ cs = τ cb { Sin φ } / ) a) Taban eğimi J= olan dikdörtgen bir kanaldan 30 m 3 /s lik debi geçmektedir. Bu kanalı hidrolikçe en ekonomik olarak boutlandırınız. Kanalın pürüzlülük katsaısı n=0.0 dir. b) Anı debinin kritik akış şartlarında taban eğimi olan üçgen bir kanaldan akıtılması istendiğine göre kanalın pürüzlülük katsaısının ne olması gerektiğini bulunuz. 3: a) Şekilde verilen, farklı kanal kesitlerinden hangisi hidrolikçe en ekonomik kesittir? Nedenini açıklaınız. b) Şekil (iv) de verilen üçgen kesitin hidrolikçe en ekonomik üçgen kesit olduğunu gösteriniz. Sabit Manning pürüzlülük katsaısı, n, taban eğimi, J 0 ve alan, A için, maksimum debii geçirebilen kesit hidrolikçe en ekonomik kesittir. Manning pürüzlülük katsaısı, n ve taban eğimi, J 0 anı kalmak üzere, sabit bir debii minimum alandan geçiren kesit hidrolikçe en ekonomik kesittir.

2 4: Şekilde görülen kompozit kesitli beton kanal (m/km) eğiminde inşaa edilmiştir. Eğer kanal derinliği =.5m ise kanaldan geçen debii hesaplaınız (Manning pürüzlülük katsaısı n=0.0 dir). 5) 4 m genişliğe ve kanal taban eğimine sahip dikdörtgen bir kanalda 9 m 3 /s debie sahip üniform bir akım söz konusudur. Eğer, n (manning pürüzlülük katsaısı) 0.04 ise akımın rejimini belirleiniz. 6) 750 mm. çaplı beton boru /00 eğimde erleştirilmiştir. Bu borua ait Manning pürüzlülük katsaısı 0.0 olarak belirlenmiştir. Boru kesitini tam dolduran akım halinde borudan geçen debi 0.85 m 3 /s. olarak ölçülmüştür. (a) Bu boru içerisindeki üniform akım derinliğinin, çapın %90 ı olması halinde kanaldan geçecek debii Manning denklemini kullanarak hesaplaınız. (b) Üniform akım drinliğinin çapın %90 ı olması halinde kanaldan geçecek debinin tam dolu akıma göre daha fazla olmasının nedenlerini belirtiniz. 7) Şekilde gösterilen trapez kanaldan geçen debi Q ise, akım derinliği değişmeden debii katına çıkarmak için gerekli olan ek uzunluğu (L) hesaplaınız (:Taban eğimi üze malzemesi ve şev eğimleri değişmeecektir) b=8m L

3 8) Beton kaplı trapez kesitli bir kanalın taban genişliği 4m, taban eğimi dir. Manning katsaısı 0.05 olan kanaldan geçen suun debisi 5m 3 /s olduğuna gore. B a) Normal derinliği b) Akım rejimini c) Kritik akış derinliği hesaplaınız. b=4m 9) Şekildeki kanaldan Q=5m 3 /s lik debi geçtiğine göre, a) Verilenlere göre özgül enerji diagramını çiziniz. b) Bu diagramın üzerinde gerekli açıklamaları apınız ve kritik derinlik ile minimum özgül enerjii hesaplaınız. 0: Taban genişliği 5 m. ve şev eğimleri : olan trapez kesitli bir kanaldan 5 m 3 /s lik debi geçmektedir. Kanal içerisindeki belirli bir kesitte taban eğimi 0 m/km den (menbada), 50 m/km e (mansapta) değişmektedir. Manning katsaısını alarak, (a) Menba ve mansap kesitlerindeki üniform akım derinliklerini hesaplaınız. (b) (c) Menba ve mansap kesitlerindeki kritik akım derinliklerini hesaplaınız. Menba ve mansap kesitlerindeki Froude Saılarını hesaplaınız ve akım rejimini belirtiniz. (d) Kanal bokesiti üzerinde su üzü profilini çiziniz. J =0/000 0 J =50/000 0 Kanal Bokesiti

4 : Şekilde görülen 3 m genişliğindeki dikdörtgen kanaldan Q=.70 m 3 /s lik debi geçmektedir. Eşiğin menbasındaki üniform akım derinliği 0 = m dir. a) Akımın rejimini belirleiniz. b) Su, eşik üzerinden rejim değişikliği olmaksızın geçebilir mi? c) Suun eşik üzerinden rejim değişikliği olmaksızın geçebileceği maksimum eşik üksekliği nedir? d) () kesitindeki akım derinliğini hesaplaınız. : 3 m derinliğe ve 3 m genişliğe sahip dikdörtgen bir kanalda 3 m/s hızla su akmaktadır. Kanal genişliği tedrici olarak.6 m e indirildiği takdirde su üksekliğinde ve su üzeinde medana gelebilecek değişim nedir? Suun kabarmasına neden olmaacak şekilde kanal en çok ne kadar daraltılabilir? 3m. 3m. 3m 3m..6m o

5 3: Aşağıda görülen iki boutlu akımda, e ve büüklüklerini hesaplaınız. Eşikteki enerji kabını ihmal ediniz. = + ( + 8Fr ) 4: Aşağıdaki dikdörtgen kesitli kanaldan 7. m 3 /s. lik debi geçmektedir. Şekilde görülen su üzü profilinin oluşması mümkün müdür? Eğer değilse nasıl bir su üzü profili beklenmelidir? Plan Bokesit 5) Eğimi olan dikdörtgen kesitli bir kanalın taban pürüzlülüğü n=0.0 dir. Debisi 60 m3/s olan kanalın genişliği tedricen 6 m den 7 m e çıkarılmış ve tabana bir eşik erleştirilmiştir. (Enerji kaıpları ihmal edilecektir) a) Gelen akımın rejimini bulunuz. b) Kanal bounca rejim değişikliği olmaması için maksimum eşik üksekliği ne olmalıdır? c) Kanal bounca su kotunun değişmemesi için eşik üksekliği ne olmalıdır?

6 6-5m genişliğinde ata dikdörtgen kesitli kanala şekilde görülen düşe çalışan kapak erleştirilmiştir. a) Hidrolik sıçramadan sonraki su derinliğini hidrolik sıçrama esnasında kabolacak enerji miktarını hesaplaınız, kapağa etkiecek kuvveti bulunuz. b) sistemde batık sıçrama oluşabilmesi için kanalın mansabina minimum hanhi ükseklikte bir eşik erleştirilmelidir? Bu durumda eşik üzerindeki su profilini şemetik olarak gösteriniz. c) Eşik üksekliği.7 m olursa batıklık derinliği ne olur. 7: Bir nehirde q= m /s, C=50 m / /s ve J 0 =. 0-4 dür. Mansap x=0 kontrol kesitinde su seviesi üniform akım derinliğinin 0.5 m üzerindedir. x 0 farklı noktalar için su sevielerini Bresse Metodu ile hesaplaınız ve su üzü profilini çiziniz. Geniş dikdörtgen kanal kabulü apınız. 8: b=8m, n=0.0 ve J 0 =0.000 olan dikdörtgen geniş kanal 80 m 3 /s lik bir debi taşımaktadır. Kanala bir baraj inşa edilmiştir. Barajın hemen membasındaki su seviesi 0m e ükselmiştir. Barajın membasında Δx=300m mesafedeki su seviesini Bakhmeteff Metodunu kullanarak hesaplaınız ve su üzü profilinin tipini belirleiniz. Δ x = x {( η η ) ( β) [ B( η ) ( η )]} 0 x = B J 0 η = N = M = 3 0 β = J J 0 kr