Construction and Architecture Construction and Architecture Строительство и архитектура 2308-0191 2500-1477 39624 10.29039/2308-0191-2020-8-3-82-86 05.23.16 ГЕОЛОГИЯ, ГИДРАВЛИКА И ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯ 05.23.16 GEOLOGY, HYDRAULICS AND ENGENEERING HYDROLOGY 05.23.16 ГЕОЛОГИЯ, ГИДРАВЛИКА И ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯ METHOD FOR SOLVING THE PROBLEM OF FREE SPREADING OF A TURBULENT POTENTIAL FLOW BEHIND A PRESSURE-FREE PIPE МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ СВОБОДНОГО РАСТЕКАНИЯ БУРНОГО ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ПОТОКА ЗА БЕЗНАПОРНОЙ ТРУБОЙ Коханенко Виктор Николаевич Kochanenko Viktor Nikolaevich kokhanenkovn@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Александрова Мария Сергеевна Aleksandrova Maria Sergeevna e_masha@mail.ru Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова Platov South-Russian State Polytechnic University Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) им. М.И. Платова Platov South-State Polytechnic University (Novocherkassk Politechnic Institute) 8 3 83 87 https://riorpub.com/en/nauka/article/39624/view

В работе обосновывается расчётная схема и общая формулировка метода решения задачи сопряжения различных потоков, необходимых в практике гидротехнического строительства ГТС. В приведенной в статье схеме при решении задачи свободного растекания бурного двухмерного в плане потока воды с равномерным потоком граничит простая волна, а не течение общего вида, каковым является радиальный поток. Выполнен анализ трех характерных зон потока. Доказано то, что бурный поток при свободном растекании трансформируется в радиальный и определены элементы радиального расширения потока. Получены уравнения определения геометрической формы и параметры потока на всех трёх участках потока при его свободном растекании. Результаты исследований в настоящей работе получены впервые и завершают исследования, начатые в работах других авторов.

The paper substantiates the design scheme and General formulation of the method for solving the problem of coupling various flows necessary in the practice of hydraulic engineering construction of GTS. In the scheme given in the article, when solving the problem of free spreading of a turbulent two-dimensional water flow with a uniform flow, a simple wave borders, and not a General flow, such as a radial flow. The analysis of the three characteristic zones of the flow. It is proved that a turbulent flow under free spreading transforms into a radial one, and the elements of the radial expansion of the flow are determined. The equations for determining the geometric shape and flow parameters for all three sections of the flow with its free spreading are obtained. The research results in this paper are obtained for the first time and complete the research started in the works of other authors.

 сопряжения потоков свободное растекание бурного двухмерного потока простая волна течение общего вида радиальный поток параметры потока flow interfaces free flow of a two-dimensional turbulent flow simple wave General flow radial flow flow parameters

Емцев Б.Т. Двухмерные бурные потоки [Текст] / Б.Т. Емцев. - М.: Энергия, 1967. - 212 с. Emcev B.T. Dvuhmernye burnye potoki [Tekst] / B.T. Emcev. - M.: Energiya, 1967. - 212 s. Справочник по гидравлике [Текст] / Под ред. В.А. Большакова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Выща школа, 1984. - 343 с. Spravochnik po gidravlike [Tekst] / Pod red. V.A. Bol'shakova. - 2-e izd., pererab. i dop. - Kiev: Vyscha shkola, 1984. - 343 s. Коханенко В.Н. Моделирование одномерных и двухмерных открытых водных потоков [Текст]: Монография / В.Н. Коханенко, Я.В. Волосухин, В.В. Ширяев, Н.В. Коханенко; Под общей ред. В.Н. Коханенко. - Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2007. - 168 с. Kohanenko V.N. Modelirovanie odnomernyh i dvuhmernyh otkrytyh vodnyh potokov [Tekst]: Monografiya / V.N. Kohanenko, Ya.V. Volosuhin, V.V. Shiryaev, N.V. Kohanenko; Pod obschey red. V.N. Kohanenko. - Rostov n/D: Izd-vo YuFU, 2007. - 168 s. Коханенко В.Н. Моделирование бурных двухмерных в плане водных потоков [Текст]: Монография / В.Н. Коханенко, Я.В. Волосухин, М.А. Лемешко, Н.Г. Папченко; Под общей ред. В.Н. Коханенко. - Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013. - 180 с. Kohanenko V.N. Modelirovanie burnyh dvuhmernyh v plane vodnyh potokov [Tekst]: Monografiya / V.N. Kohanenko, Ya.V. Volosuhin, M.A. Lemeshko, N.G. Papchenko; Pod obschey red. V.N. Kohanenko. - Rostov n/D: Izd-vo YuFU, 2013. - 180 s. Коханенко В.Н., Келехсаев Д.Б. Решение задачи определения уравнения крайней линии тока и параметров вдоль нее с учетом участка Хд // Результаты исследований - 2019 : материалы IV Национальной конф. профессорско-преподавательского состава и науч. работников, 14 мая 2019 г., г. Новочеркасск / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2019. - С. 113-117. Kohanenko V.N., Kelehsaev D.B. Reshenie zadachi opredeleniya uravneniya krayney linii toka i parametrov vdol' nee s uchetom uchastka Hd // Rezul'taty issledovaniy - 2019 : materialy IV Nacional'noy konf. professorsko-prepodavatel'skogo sostava i nauch. rabotnikov, 14 maya 2019 g., g. Novocherkassk / Yuzh.-Ros. gos. politehn. un-t (NPI) im. M.I. Platova. - Novocherkassk : YuRGPU (NPI), 2019. - S. 113-117. Александрова М.С. Метод аналогий между гидравликой двухмерных в плане водных потоков и газовой динамикой // Строительство и архитектура. - 2020. - Т. 8, Вып. 2 (27). - С. 49-52. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-2-49-52. Aleksandrova M.S. Metod analogiy mezhdu gidravlikoy dvuhmernyh v plane vodnyh potokov i gazovoy dinamikoy // Stroitel'stvo i arhitektura. - 2020. - T. 8, Vyp. 2 (27). - S. 49-52. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-2-49-52. Коханенко В.Н., Бурцева О.А., Александрова М.С. Двухмерный в плане вихреисточник // Строительство и архитектура. - 2020. - Т. 8, Вып. 2 (27). - С. 44-48. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-2-44-48. Kohanenko V.N., Burceva O.A., Aleksandrova M.S. Dvuhmernyy v plane vihreistochnik // Stroitel'stvo i arhitektura. - 2020. - T. 8, Vyp. 2 (27). - S. 44-48. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-2-44-48. Коханенко В.Н., Александрова М.С. Алгоритм сопряжения двухмерных в плане равномерного и радиального потоков // Известия ВУЗов Северо-Кавказский регион. Технические науки.- 2020. - № 3. - С. 18-21. DOI 10.17213/1560-3644-2020-3-18-21. Kohanenko V.N., Aleksandrova M.S. Algoritm sopryazheniya dvuhmernyh v plane ravnomernogo i radial'nogo potokov // Izvestiya VUZov Severo-Kavkazskiy region. Tehnicheskie nauki.- 2020. - № 3. - S. 18-21. DOI 10.17213/1560-3644-2020-3-18-21. Александрова М.С. Схема использования простых волн при свободном растекании потока // Студенческая научная весна - 2020: матер. Региональной науч.-техн. конф. студ., аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области, г. Новочеркасск, 13-14 мая 2020 г., Юж.-Росс. гос. политехн. ун-т (НПИ) имени М.И. Платова.- Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2020. - С. 7. Aleksandrova M.S. Shema ispol'zovaniya prostyh voln pri svobodnom rastekanii potoka // Studencheskaya nauchnaya vesna - 2020: mater. Regional'noy nauch.-tehn. konf. stud., aspirantov i molodyh uchenyh vuzov Rostovskoy oblasti, g. Novocherkassk, 13-14 maya 2020 g., Yuzh.-Ross. gos. politehn. un-t (NPI) imeni M.I. Platova.- Novocherkassk: YuRGPU (NPI), 2020. - S. 7. Высоцкий Л.И. Управление бурными потоками [Текст] / Л.И. Высоцкий. - М.: Энергия, 1977. - 280 с. Vysockiy L.I. Upravlenie burnymi potokami [Tekst] / L.I. Vysockiy. - M.: Energiya, 1977. - 280 s. Шеренков И.А. О плановой задаче растекания струи бурного потока несжимаемой жидкости [Текст] / И.А. Шеренков // Изв. АН СССР. ОТН. - 1958, № 1. - С. 72-78. Sherenkov I.A. O planovoy zadache rastekaniya strui burnogo potoka neszhimaemoy zhidkosti [Tekst] / I.A. Sherenkov // Izv. AN SSSR. OTN. - 1958, № 1. - S. 72-78.