Автореферат диссертации (1141454), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Таким образом, к использованию формул сопротивления равномерных потоков при расчете потоков неравномерных33следует подходить с осторожностью во избежание серьезных погрешностей врасчетах.Полученные зависимости позволяют найти ограничения для характеристик1 dhпотока при неравномерном движении. Обозначая⋅= L и используя очеi д dxλвидное условие н > 0 , запишем (85) в видеλp1 + L[ Fr − 1] > 0 ,(87) dhЕсли рассматривается замедляющееся движение > 0 , то параметр dxL > 0 , что обеспечивается только при числах Fr < 1 . dhЕсли рассматривать ускоряющееся движение < 0 , параметр L < 0 , dxчто обеспечивается только при Fr > 1 , то есть только при сверхкритических(бурных) режимах течения.Поскольку соотношение коэффициентов сопротивления при неравномерном и равномерном течении неизвестно и, как это следует из зависимости (85),сложным образом связано с характеристиками потока, эта взаимосвязь проанализирована более детально.
Анализ, выполненный без каких-либо априорныхгипотез относительно коэффициента гидравлического сопротивления при неравномерном движении, кроме того, что он (λ) положителен по знаку, приводитк выводу о том, что замедляющееся движение с кривой подпора возможно приспокойных режимах течения, а ускоряющееся движение возможно при сверхкритических (бурных) режимах течения.
Эти выводы, полученные на основеанализа, требуют экспериментального подтверждения.В результате исследований, выполненных при неравномерном движении воткрытых шероховатых каналах, было установлено, что месторасположениествора, в котором эффективная часть пограничного слоя начинает занимать всютолщу потока, совпадает с местом выклинивания кривой спада и установлениемравномерного течения. Анализ данных, представленных на рисунке 10, показывает, что поведение кривой спада определяется относительной шероховатостью, а длина участка стабилизации не зависят от уклона канала.Рисунок 10 – Экспериментальные данные по изменению глубины на начальном участке иизменению толщины пограничного слоя δ34Заключение по диссертационной работеВ соответствии с поставленной целью и сформулированной рабочей гипотезой выполнен комплекс расчетно-аналитических, лабораторных и натурныхисследований кинематических и динамических характеристик равномерных инеравномерных турбулентных течений в недеформируемых границах.Результаты исследований позволили дополнить и развить систему знанийв области распределения скоростей, гидравлического сопротивления и характеристик турбулентности потоков в недеформируемых границах, в том числе:1.
Выполнено расчетно-аналитическое сопоставление феноменологическихмоделей расчета распределения скоростей в трубах и каналах при различныхгипотезах о турбулентной вязкости и длине пути перемешивания, позволившееустановить степень расхождений расчетных результатов и обосновать необходимость дальнейших исследований.2. Установлена взаимосвязь между параметрами логарифмического профиля скорости для турбулентного течения в гладких и шероховатых трубах, получены зависимости параметров профиля скорости от коэффициента гидравлического сопротивления.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 κ=f(λ) одинакова для всех режимов гидравлическогосопротивления.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.7. Предложена схема перемежающегося течения в вязком подслое, на основе которой получена зависимость для расчета коэффициента гидравлическогосопротивления в переходной зоне.8. Разработан метод расчета характеристик неравномерного течения с учетом связи коэффициента Кориолиса с коэффициентом Шези. Выполнена количественная оценка полученных уточнений, которая достигает 18% по глубине и60-70% по длине участков неравномерного движения.9.
Выполнен динамический анализ неравномерного движения, который позволил установить особенности трения, а также характер влияния гидравлического сопротивления и числа Фруда на формы кривых свободной поверхности.10. Выполнен комплекс измерений кинематических и динамических характеристик турбулентных потоков в открытых каналах с использованием лазерногодопплеровского измерителя скорости, подтвердивший результаты, полученныерасчетно-аналитическими методами.35Перспективы дальнейшей разработки темы связаны с развитием методоврасчета равномерных и неравномерных потоков, сопоставления теоретическихположений, полученных в диссертационной работе, с экспериментальнымиданными. 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 гидрологическихизысканий.Список статей по теме диссертации, опубликованных в журналах из «Перечня рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученойстепени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук» ВАКМинобрнауки РФ1.
Боровков, В.С. Математическое моделирование гидравлических режимов и руслового процесса водотока в условиях влияния урбанизации (на примере р. Москвы) /В.С. Боровков, Ю.М. Колесников, В.В. Беликов, Ю.В. Брянская // Известия ВУЗов.Строительство. – 1997. – №7. – C.75-79.2. Брянская, Ю.В. Уточнение зависимостей Прандтля – Никурадзе для течений вгладких и шероховатых трубах / Ю.В. Брянская // Известия ВУЗов. Строительство.
– 1998. –№9. – С.116-120.3. 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. 20-22.4. Брянская, Ю.В. Особенности кинематики течения и гидравлического сопротивления при переходном режиме / Ю.В. Брянская // Гидротехническое строительство. –2004. – №12. – С.26-29.5. Брянская, Ю.В.
Кинематика течения в вязком подслое и гидравлическое сопротивление при переходном режиме / Ю.В. Брянская // Научно-технические ведомости СПбГТУ. –2005. – №1(39). – С.10-14.6. Брянская Ю.В. Экологическая реконструкция Мытищинского участка р. Яузы и еепритоков / Ю.В. Брянская, В.С. Боровков, Ю.П. Правдивец // Экология урбанизированныхтерриторий. – 2006. – №1. – С.69-71.7. Брянская Ю.В.
Инженерно-технические решения по благоустройству р. Яузы и еепритоков в г. Мытищи / Ю.В. Брянская, В.С. Боровков, Ю.П. Правдивец // Экология урбанизированных территорий. – 2007. – №1. – С.63-67.8. Брянская Ю.В. Условия динамического подобия широких открытых потоков / Ю.В.Брянская, В.С.
Боровков, В.Н. Байков. Вестник МГСУ. – 2008. – №1. – С.225-230.9. Брянская Ю.В. Анализ условий возникновения критического режима течения вшироком открытом потоке / Ю.В. Брянская, А.В. Остякова // Вестник МГСУ. – 2009. – №3. –С.190-194.10. Брянская Ю.В.
Уточнение условий подобия равномерных широких открытыхпотоков при гидравлическом моделировании недеформируемых каналов / Ю.В. Брянская,В.С. Боровков, В.Н. Байков // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. – 2009. – т.253. –С.2227.3611. Брянская Ю.В. Степенной профиль скорости при течении в трубах и открытыхканалах / Ю.В. Брянская, М.В. Емельянов // Вестник МГСУ. – 2009. – Спецвыпуск №2. –С.269-273.12. Брянская Ю.В.
Динамический подход к анализу неравномерного установившегося движения в широких призматических руслах / Ю.В. Брянская // Гидротехническоестроительство. – 2010. – №1. – С.44-49.13. Брянская Ю.В. Учет турбулентных ячеек при гидравлических расчетах и экспериментальных исследованиях / Ю.В. Брянская, Г.П. Скребков, К.А. Иванова // ВестникМГСУ. – 2010. – №1. – С.283-287.14. Брянская Ю.В. Экспериментальные исследования потребления кислорода загрязненными донными отложениями / Ю.В.
Брянская, Т.Г. Богомолова // Вестник МГСУ.– 2010. – №2. – С.120-123.15. Брянская Ю.В. Диффузия соединений тяжелых металлов из загрязненных русловых отложений в речную воду / Ю.В. Брянская, Т.Г. Богомолова, И.М. Маркова //Academia. Архитектура и строительство. – 2010. – №3. – С.538-543.16.
Брянская Ю.В. Методические основы обработки данных гидрологических измерений речных потоков на прямолинейных участках русел / Ю.В. Брянская, М.А. Волынов,В.Н. Байков // Гидротехническое строительство. – 2010. – №11. – С.60-65.17. Брянская Ю.В. Течение в пристеночном слое и за его пределами (в трубе, каналеи пограничном слое) / Ю.В. Брянская // Вестник МГСУ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
