18.9
水門は、水路内の水の流れを制御する垂直バリアです。
水門に作用する力を計算するには、水門の下を流れる水を考慮します。
力は、上流と下流の水深に依存します。
上流側では深さが z1 で、下流側では深さが z2 です。
両側の圧力差により、ゲートに正味の力が生じます。
ベルヌーイの原理を使用すると、圧力差と高さ低下に基づいて、ゲートの下の水の速度V2を計算できます。
ゲートの反力は、両側の水柱によって作用する静水力から計算されます。
ゲートが閉じているときは、圧力差が大きいため、力が大きくなります。
ゲートが開くと、ゲートの下を水が自由に流れるため、反力が減少し、正味の静水圧差が減少します。
この原理により、運転中にゲートを所定の位置に保持するために必要な固定力を決定できます。
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