Диссертация (Усовершенствование моделей и методов расчета турбулентных течений в недеформируемых границах), страница 35

Хынку, длина начального участка примернов 3 раза меньше, однако при этом отклонение от нормальной глубины достигает10-15%.Анализ экспериментальных данных (рисунок 7.13) позволил установить, чтокак форма кривой свободной поверхности, так и длина участка стабилизации независят от уклона канала.275Шероховатый канал\ #°'О255075100125Оi = 0,072•i = 0,232150115 h„Рисунок 7.13 - Свободная поверхность бурного потока при различных уклонах каналаРезультаты, полученные для течений в недеформируемых руслах, могут бытьполезны для оценочных расчетов речных потоков при незначительных русловыхдеформациях [154].276ЗАКЛЮЧЕНИЕВ соответствии с поставленной целью и сформулированной рабочей гипоте­зой выполнен комплекс расчетно-аналитических, лабораторных и натурных ис­следований кинематических и динамических характеристик равномерных и не­равномерных турбулентных течений в недеформируемых границах.Результаты исследований позволили дополнить и развить систему знаний в об­ласти распределения скоростей, гидравлического сопротивления и характеристиктурбулентности потоков в недеформируемых границах, в том числе:1.

Выполнено расчетно-аналитическое сопоставление феноменологическихмоделей расчета распределения скоростей в трубах и каналах при различных ги­потезах о турбулентной вязкости и длине пути перемешивания, позволившее ус­тановить степень расхождений расчетных результатов и обосновать необходи­мость дальнейших исследований.2. Установлена взаимосвязь между параметрами логарифмического профиляскорости и коэффициентом гидравлического сопротивления для турбулентноготечения в гладких и шероховатых трубах, получены соответствующие зависимо­сти.3. Выявлено изменение параметров логарифмического профиля скорости попоперечному сечению потока в гладких и шероховатых трубах, получены зависи­мости, отражающие эти изменения.4. Доказано, что зависимость параметра Кармана от коэффициента гидравли­ческого сопротивления к=/(Х) одинакова для всех режимов гидравлического со­противления.5.

Получен профиль скорости логарифмического вида единый для всех режи­мов гидравлического сопротивления, подтвержденный данными измерений.6. Предложен метод расчета стандартов турбулентных пульсаций скорости,получены расчетные зависимости для их определения, согласующиеся с экспери­ментальными данными.2777. Предложена схема перемежающегося течения в вязком подслое, на основекоторой получена зависимость для расчета коэффициента гидравлического сопро­тивления в переходной зоне.8. Разработан метод расчета характеристик неравномерного течения с учетомсвязи коэффициента Кориолиса с коэффициентом Шези. Выполнена количест­венная оценка полученных уточнений, которая достигает 18% по глубине участ­ков неравномерного движения.9. Выполнен динамический анализ неравномерного движения, который позво­лил установить особенности трения, а также характер влияния гидравлическогосопротивления и числа Фруда на формы кривых свободной поверхности.10.

Выполнен комплекс измерений кинематических и динамических характери­стик турбулентных потоков в открытых каналах с использованием лазерного доп­плеровского измерителя скорости, подтвердивший результаты, полученные рас­четно-аналитическими методами.Перспективы дальнейшей разработки темы связаны с развитием методоврасчета равномерных и неравномерных потоков, сопоставления теоретическихположений, полученных в диссертационной работе, с экспериментальными дан­ными. В рамках диссертационной работы рассматривались потоки в недеформируемых границах, поэтому одним из направлений дальнейших исследований яв­ляется исследование потоков в деформируемых границах.Эти направления исследования могут быть важными при проектированииинженерных водопроводящих систем в городском и гидротехническом строи­тельстве, решением задач тепломассопереноса в элементах строительных конст­рукций и энергетических объектов, при разработке инженерных гидроэкологиче­ских мероприятий, а также при актуализации регламентов гидрологических изы­сканий.278СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

Агроскин, И.И. Гидравлика / И.И. Агроскин, Г.Т. Дмитриев, Ф.И. Пикалов. М-Л.: Гос. энергетическое изд-во, 1954. - 484 с.2. Альтшуль, А.Д. Гидравлические сопротивления / А.Д. Альтшуль. - М.: Недра,1982. - 222 с.3. Байков, В.Н. Гидравлические характеристики турбулентного течения в трубахи широких каналах / В.Н. Байков, Ю.В. Брянская, М.А. Волынов // ВестникМГСУ. - 2012. - №9. - С.

60-66.4. Байков, В.Н. Сопоставление гидравлических характеристик осесимметричныхи плоских течений при ламинарном и турбулентном движении жидкости /B.Н. Байков, М.А. Волынов // Известия ВУЗов. Строительство. - 2010. - №9. C.100-107.5. Байков, В.Н. Универсальное распределение скоростей в водных потоках приразличных режимах гидравлического сопротивления / В.Н.

Байков // ВестникМГСУ. - 2009. - №4. - С.19-22.6. Бахвалов, Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Ко­бельков. - М.: Бином, 2001. — с. 363—375.7.Бахметев, Б.А. Гидравлика открытых русел / Б.А. Бахметев. - М.: Государст­венное транспортное изд-во, 1934. - 248 с.8. Бендат, Дж. Измерение и анализ случайных процессов / Дж. Бендат, А. Пирсол. - М.: Мир, 1974. - 463с.9.

Богомолов, А.И. Высокоскоростные потоки со свободной поверхностью / А.И.Богомолов, В.С. Боровков, Ф.Г. Майрановский. - М.: Стройиздат, 1979. - 344с.10.Бойков, А.В. Опыт измерений скорости пристенных сдвиговых течений поизображениям частиц в дозвуковых потоках / А.В. Бойков, В.Н. Горев, А.В.Довгаль, А.М. Сорокин, Ш. Хайн, А. Хеннинг // Вестник НГУ. Серия: Физика.- 2010. - Т.5. - вып. 2. - С.55-68.11.Боровков, B.C. Некоторые методические вопросы исследования статистиче­ских характеристик турбулентности с применением ЭВМ / В.С.

Боровков, Т.Н.279Халабаева // Cборник трудов МИСИ. Гидравлика однородных и неоднород­ных жидкостей. - 1972. - №89. - С.51-60.12.Боровков, В.С. Аэрогидродинамика систем вентиляции и кондиционированиявоздуха / В.С. Боровков, Ф.Г. Майрановский. - М.: Стройиздат, 1978. - 116 с.13.Боровков, В.С. Локальное подобие течения и распределение скоростей в тур­булентных потоках / В.С. Боровков, В.Н.

Байков, Д.В. Писарев // Инженерно­строительный журнал. - 2012. - Т. 32. - № 6 . - С.12-19.14.Боровков, В.С. Русловые процессы и динамика речных потоков на урбанизи­рованных территориях / В.С. Боровков. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 286 с.15.Боровков, В.С. Уточненные характеристики турбулентного течения в трубахпри различных режимах сопротивления / В.С. Боровков, Ю.В. Брянская // Сб.научных трудов кафедры ИВЭ «Исследования сооружений и оборудованияГЭС и насосных станций». - М.: изд-во АСВ, 2004.

- С. 148-157.16. Боровков, В.С. Математическое моделирование гидравлических режимов ируслового процесса водотока в условиях влияния урбанизации (на примерер. Москвы) / В.С. Боровков, Ю.М. Колесников, В.В. Беликов, Ю.В. Брянская// Известия ВУЗов. Строительство. - 1997. - №7. - C.75-79.17.

Боровков, В.С. Расчет сопротивления в переходной области с учетом переме­жаемости течения в вязком подслое / В.С. Боровков, Ю.В. Брянская // Гидро­техническое строительство. - 2001. - №7. - С. 20-22.18. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов /И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, 1981. - 120 с.19.Брэдшоу, П. Введение в турбулентность и ее измерение / П. Брэдшоу. - М.:Мир, 1974.

- 278 с.20. Брянская, Ю.В. Анализ условий возникновения критического режима теченияв широком открытом потоке / Ю.В. Брянская, А.В. Остякова // Вестник МГСУ.- 2009. - №3. - С.190-194.21. Брянская, Ю.В. Влияние гидравлических характеристик турбулентного речно­го потока на его экологическое состояние / Ю.В. Брянская, В.С. Боровков //Научное обозрение. - 2016. - №20. - С.7-12.28022. Брянская, Ю.В. Влияние ледового покрова на пропускную способность русла /Ю.В.

Брянская // Материалы международной научно-практической конферен­ции «Проблемы комплексного обустройства техноприродных систем». ч.Ш«Гидротехническое строительство». - М. - ФГБОУ ВПО МГУП. - 2013. С.49-54.23. Брянская, Ю.В. Влияние речного причального сооружения на водный поток иместные русловые деформации / Ю.В. Брянская, В.С. Боровков // Гидротехни­ческое строительство.

- 2011. №10. - С.67-71.24.Брянская, Ю.В. Выбор плоскости отсчета при измерении распределения ско­ростей в шероховатых трубах и каналах / Ю.В. Брянская // Сб. работ молодыхученых ф-та ГСС МГСУ. - М.: МГСУ, 2000. - вып.1. - С.7-10.25. Брянская, Ю.В. Выделение «гладкой» составляющей гидравлического со­противления труб с зернистой шероховатостью / Ю.В. Брянская, М.А. Волынов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - 2011.

- Т. 262. - С. 17-19.26.Брянская, Ю.В. Гидравлика водных и взвесенесущих потоков в жестких и де­формируемых границах / Ю.В. Брянская, И.М. Маркова, А.В. Остякова. - М.:МГСУ, изд-во АСВ. - 2009. - 263 с.27. Брянская, Ю.В. Гидравлические особенности течения в плоском потоке приналичии двух поверхностей трения / Ю.В. Брянская, В.С. Боровков // Научныетруды IV Всероссийской конференции «Ледовые и термические процессы наводных объектах России».

Рыбинск - ФГБУН ИВП РАН - КЮГ - 2013. С.245-250.28. Брянская, Ю.В. Гидравлические характеристики потока при обтекании защит­ных бетонных матов / Ю.В. Брянская, В.С. Боровков, И.А. Рылова, М.А.Юмашева // Гидротехническое строительство. - 2016. - №10. - С.132-137.29. Брянская, Ю.В. Гидравлические характеристики турбулентного течения в тру­бах и широких каналах / Ю.В. Брянская, М.А. Волынов, В.Н. Байков // Вест­ник МГСУ.