Opcjonalne równania strat na tarcie

(Optional Friction Loss Equations)

Opcje te dotyczą wyłącznie analizy przepływu stacjonarnego. Straty związane z tarciem pomiędzy dwoma sąsiednimi przekrojami obliczane są jako iloczyn reprezentatywnych wielkości strat na tarcie (spadek tarciowy, ang. friction slope) i średniej ważonej odległości pomiędzy przekrojami. Program umożliwia wybór jednego z następujących równań strat na tarcie:

  • równanie średniego modułu przepływu (2-13) (ang. Average Conveyance Equation)
  • równanie średniego spadku tarciowego (2-14) (ang. Average Friction Slope Equation)
  • równanie średniego geometrycznego spadku tarciowego (2-15) (ang. Geometric Mean Friction Slope Equation)
  • równanie średniego harmonicznego spadku tarciowego (2-16) (ang. Harmonic Mean Friction Slope Equation)

Każde z powyższych równań strat na tarcie daje w wyniku zadowalające wartości pod warunkiem, że odległości pomiędzy sąsiednimi przekrojami nie są zbyt duże. Alternatywne równania stworzone zostały, aby umożliwić użytkownikowi maksymalizację odległości pomiędzy przekrojami bez uszczerbku dokładności wyników obliczeń.

Równanie średniego modułu przepływu (2-13) jest domyślnym równaniem używanym w obliczeniach. Daje ono najlepsze wyniki dla szerokiego zakresu układów zwierciadła wody (M1, M2 itp.). Przeprowadzone badania świadczą o tym, że dla układu M1, najlepszym okazuje się być równanie (2-14) – świadczy o tym największa uzyskiwana zgodność wyników z obserwacjami w naturze, przy najmniejszej ilości przekrojów obliczeniowych. Równanie (2-15) jest domyślnie używane przez program WSPRO . Równanie (2-16) jest uważane (Reed i Wolfkill, 1976) za najlepsze dla układu zwierciadła wody M2.

Jedną z możliwości jest również pozostawienie programowi do wyboru najlepszego równania w oparciu o warunki przepływu w danym przekroju i charakter układu zwierciadła wody (np. M1, S1 itd.). Jakkolwiek obecnie kryteria wyboru (tab. 4.1) nie pozwalają na optymalny wybór równania w przypadku nagłego rozszerzenia się pola przepływu, jakie następuje np. poniżej zwężonego przekroju mostowego. Wyboru odpowiedniej opcji dokonuje się w menu Options w module przepływu.

 Tab. 4.1 Kryteria automatycznego wyboru równania strat na tarcie

Typ układu zwierciadła wody

Czy spadek tarciowy w bieżącym przekroju jest większy niż w poprzednim ?

Użyte równanie
podkrytyczne (M1, S1)
tak
średni spadek tarciowy (2-14)
podkrytyczne (M2)
nie
średnia harmoniczna (2-16)
nadkrytyczne (S2)
tak
średni spadek tarciowy (2-14)
nadkrytyczne (M2, S3)
nie
średnia geometryczna (2-15)