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수력도약(도수) (hydraulic jump)후의 에너지 손실량 산정식

작성자 Uploader : m3d29 작성일 Upload Date: 2016-04-05변경일 Update Date: 2016-04-05조회수 View : 3961

수력도약(hydraulic jump)후의 에너지 손실량

도수전의 상태를 1, 도수후의 상태를 2로 나타내면
도수전의 흐름에너지는 E1, 도수후의 흐름에너지는 E2로 표기할 수 있으며, 도수 전후의 에너지 손실 ΔE는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

ΔE = E1-E2
= {y1+(V1^2)/(2g)}-{y1+(V1^2)/(2g)}
= (y1-y2)+(q^2)/(2g)*(1/y1^2 - 1/y2^2)
= (y2-y1)*{(q^2/(2g)*(y2+y1)/(y1^2*y2^2)-1}

한편, (y1+y2)/2 = q^2/(g*y1*y2)이므로 이를 대입하면

ΔE = (y2-y1)^3/(4*y1*y2) 가 된다.

여기서, y 는 수심, V는 평균유속, q는 단위폭당 유량을 나타낸다.

ΔE는 손실수두량으로 길이 차원을 가지므로 이를 다음과 같이 에너지 단위인 마력으로 환산할 수 있다.

P = 1,000*2*ΔE/75(마력/단위폭)

*** 참고문헌[References] ***

수리학, 청문각, 윤용남, 1993

ΔE = (y2-y1)^3 / (4*y1*y2)


변수명 Variable	변수값 Value	변 수 설 명 Description of the variable

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