hrvatski

Određivanje hidrauličkih parametara na hidrauličkom skoku

Hidraulički skok je pojava koja se proučava u području Hidraulike otvorenih tokova, a sama pojava se često promatra pri strujanju kapljevine u otvorenim vodotocima, kao što su rijeke, vodotoci, planinski brzaci i slično. Kod strujanja u otvorenim koritima razina slobodne površine mijenja se na razne načine, te su zbog toga mogući razni oblici fizikalnih pojava, od kojih neke imaju i praktičko značenje. Ukoliko pretpostavimo da se određenim koritom voda giba velikom brzinom, nećemo ništa bitno primijetiti osim glatke površine. Međutim, na nekim mjestima se uslijed iznenadnih okolnosti može pojaviti naglo povišenje razine vode, koja nizvodno ostaje na toj visini. Na tom mjestu, prijelaza iz silovitog u mirno strujanje kojim se događa velika disipacija energije javlja se vodni ili hidraulički skok. U drugom poglavlju završnog rada teoretski je opisan hidraulički vodni skok potkrijepljen skicama na kojima je jasno vidljivo da prijelaz iz manje dubine prelazi u veću dubinu preko kritične dubine. Također je opisana popratna pojava hidrauličkog skoka koja nastaje uslijed tekućinskog „turbulentnog valjka“ na usponskoj površini koji povlači zrak u tekućinu. U istom poglavlju dan je proračun prve i druge spregnute (konjugirane) dubine u ovisnosti o Froudeovom broju koji predstavlja odnos sila inercije i sila gravitacije. U trećem poglavlju opisana je disipacija energije u vodnom skoku sa vladajućim formulama u ovisnosti o Coriollisovom broju, što je potkrijepljeno slikom fluktuacije tlaka u vodnom skoku. Četvrto poglavlje opisuje izračun visine i duljine hidrauličkog skoka. Visina hidrauličkog skoka se definira kao razlika druge i prve spregnute dubine. Za duljinu u vodnom skoku navode se najznačajnije empirijske formule u praksi: formule po Smetaneu (1933.), Bradleyu i Peterki (1957.), te Silvesteru (1964.) koje se koriste za horizontalno pravokutno korito. Oblici vodnog skoka teorijski i grafički su predočeni u petom poglavlju. To su: potpuni, valoviti, potopljeni i površinski skok. U šestom poglavlju opisano je spajanje vodnih razina u ovisnosti o visini i obliku objekta, protoka i nizvodnih uvjeta, te u ovisnosti od položaja vodnog skoka u odnosu na objekt. Ujedno je prikazano ispitivanje potopljenosti vodnog skoka, kao i formiranje potopljenog vodnog skoka. Uz to navodi se i računski način spajanja vodnih razina zavisno od položaja vodnog skoka u odnosu na objekt. Sedmo poglavlje prikazuje izračun spregnutih dubina pri vodnom skoku s opisom parametara kao i prikaz formiranja potpunog vodnog skoka u prizmatičnom koritu. Osmo poglavlje opisuje slapišta i kaskade u kojima se vrši disipacija energije vodnog skoka s prikazom disipatora (Rebbekovi zupci, odbojni zid, betonski blokovi i sl.). Opisana je zaštita slapišta kamenim nabačajem (tkz. rip-rapom) i šesterostranim prizmama. Pri kraju završnog rada dan je numerički primjer izračuna osnovnih hidrauličkih parametara pri formiranju odbačenog vodnog skoka. Izvršena je analiza ulaznih i izlaznih parametara u modelu, te su ovisnosti između pojedinih parametara grafički predočene. Na kraju završnog rada daj je popis literature korištene u samom radu, kao i popis web linkova prikupljenih preko interneta.

hidraulički skok, disipacija energije, visina hidrauličkog skoka, duljina hidrauličkog skoka, oblici vodnih skokova, spajanje vodnih razina, slapišta i kaskade

Završni rad (Sveučilišni preddiplomski studij), mentor na radu