Выпуск №3, Т. 16
Виноградов А. Ю., Кадацкая М., Бирман А. Р., Виноградова Т., Обязов В., Кацадзе В. А., Угрюмов С. А., Бачериков И. В., Коваленко Т. В., Хвалев С., Парфенов Е. Расчёт неразмывающих скоростей водного потока на высоте верхней границы пограничного слоя // Resources and Technology. 2019. №3, Т. 16. С. 44–61.


УДК 630*161+627.8

DOI: 10.15393/j2.art.2019.4782

Расчёт неразмывающих скоростей водного потока на высоте верхней границы пограничного слоя

Виноградов А. Ю.ООО НПО «Гидротехпроект»; Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, gd@npogtp.ru
Кадацкая М. ООО НПО «Гидротехпроект», mk@npogtp.ru
Бирман А. Р.Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, birman1947@mail.ru
Виноградова Т. ООО НПО «Гидротехпроект», vinograd1950@mail.ru
Обязов В. ООО НПО «Гидротехпроект», td@npogtp.ru
Кацадзе В. А.Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, tlzp@inbox.ru
Угрюмов С. А.Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, ugr-s@yandex.ru
Бачериков И. В.Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, ivashka512@gmail.com
Коваленко Т. В.Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, taras.kovalenko.spb@gmail.com
Хвалев С. ООО НПО «Гидротехпроект», sh@npogtp.ru
Парфенов Е. ООО НПО «Гидротехпроект», parfenon98@mail.ru
Ключевые слова:
неразмывающая скорость; ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости; касательное напряжение
Аннотация: Основным критерием устойчивости проектируемого водопропускного инженерного сооружения лесных дорог является условие непревышения допускаемой для принятого крепления русла неразмывающей скорости водного потока. В статье рассматриваются различные способы расчёта неразмывающих скоростей на высоте верхней границы пограничного слоя. Для упрощения ситуации расчёты проводятся для частного случая донных отложений, состоящих из однородных песков средней крупностью 1 мм при постоянной глубине потока 5 м. Рассматриваются ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости с точки зрения их весового вклада в процесс размыва донных отложений. Проведён анализ способов оценки коэффициента гидравлического трения, коэффициента турбулентной вязкости (турбулентного обмена). Проанализированы различные методы расчёта придонных скоростей в турбулентном и ламинарном режимах потока. В результате работы сформулированы следующие выводы: рассмотренные формулы для оценки коэффициентов гидравлического трения, турбулентной вязкости, а также касательного напряжения потока приводят к близким по своим значениям результатам, оценка ламинарной придонной скорости потока по рассмотренным методикам приводит к близким результатам, значение турбулентной составляющей придонной скорости при принятой средней неразмывающей скорости V = 0,5 м/с, полученное различными методами, колеблется в пределах 0,08—0,09 м/с. При этом толщина пограничного слоя уменьшается с увеличением скорости потока и находится ниже высоты выступов шероховатости для рассматриваемого случая уже при средней скорости течения потока 0,15 м/с. При глубине, равной границе пограничного слоя, турбулентная и ламинарная составляющие придонной скорости сравнимы, что объясняется близостью численных значений коэффициентов динамической и турбулентной вязкости на рассматриваемой глубине.
Просмотров: 243; Скачиваний: 97;
Правила размещения комментариев