ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ В РАЗРАБОТКАХ МОДЕЛЕЙ ПО ТЕЧЕНИЮ ОТКРЫТЫХ ВОДНЫХ ПОТОКОВ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Для проектирования гидротехнических сооружений необходимо использовать специальные методики расчета водного потока для определения кинетической энергии воздействующей на сооружения. Сформулирована математическая модель двухмерного в плане стационарного открытого водного потока и граничные условия в задаче свободного растекания. Определены основные решенные и подлежащие решению задачи по определению параметров потока его приведение к безразмерному виду различными преобразованиями координат и параметров потока. За основу взят метод предложенный И.А. Шеренковым. Описано решение задачи, зависящее от безразмерного параметра – критерия Фруда на выходе потока из трубы. При числах Фруда превышающих единицу или близких к ней требуется строить серию графиков или разработать единую теорию, алгоритм решения задачи. Общие выводы по работе следующие: – доказана теоретически и экспериментально необходимость дальнейших исследований. - сформулированы задачи, которые необходимо выполнить, решить для получения адекватного реальному процессу результата решения задачи свободного растекания бурного потока всему спектру параметров. - обоснована необходимость продолжения исследований по определению всего спектра параметров стационарного открытого двухмерного в плане потенциального потока при его истечении из безнапорной трубы в широкое горизонтальное гладкое русло. - определены требования к модели учитывающей сопряжение равномерного потока с радиальным потоком в виде простой волны. Работа написана при критической оценке существующих методов решения задачи и для обоснования актуальности дальнейших научных исследований.

Ключевые слова:
граничная задача, свободное растекание, гидротехнические сооружения, водный поток, математическая модель, плоскость годографа скорости
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Список литературы

1. Справочник по гидравлике [Текст] / Под ред. В.А. Большакова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Выща школа, 1984. – 343 с.

2. Емцев Б.Т. Двухмерные бурные потоки [Текст] / Б.Т. Емцев. – М.: Энергоиздат, 1967. – 212 с.

3. Высоцкий Л.И. Гидравлический расчет рассеивающих трамплинов методом продольных аппроксимаций [Текст] / Л.И. Высоцкий. – МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1960.

4. Волченков Г.Я. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений [Текст] / Г.Я. Волченков.- М.: Транспорт, 1992.- 408 с.

5. Лаврентьев М.А. Проблемы гидродинамики и их математические решения [Текст] / М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат.- изд. 2-е.- М.: Наука, 1977.- 408 с.

6. Седов Л.И. Механика сплошной среды [Текст] / Л.И. Седов.- изд. 5-е., испр.- М.: Наука, 1994.- 528 с.

7. Владимиров В.С. Уравнения математической физики [Текст] / В.С. Владимиров.- изд. 4-е.- М.: Наука, 1981.- 512 с.

8. Курант Р. Уравнения с частными производными [Текст] / Р. Курант.- М.: Мир, 1964.- 830 с.

9. Есин А.И. Задачи технической механики жидкости в естественных координатах / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Саратов, 2003. 144 с.

10. Шетерлинхт Д.В. Гидравлика.- изд. 3-у, перераб.- М.: Колос, 2005.- 656 с.

11. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа.- 5-е изд.- М.: Наука, 1978.- 736 с.

12. Дмитриевский В.И. Гидромеханика [Текст] / Д.Н. Попов, С.С. Понайотти, М.В. Рябинин.- М.: Изд-во «Морской транспорт», 1962.- 384 с.

13. Попов Д.Н. Гидромеханика [Текст] / Д.Н. Попов, С.С. Понайотти, М.В. Рябинин.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.- 384 с.

14. 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.

15. 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.

16. Коханенко В.Н. Решение задачи свободного растекания потока за безнапорными водопропускными отверстиями / В.Н. Коханенко, А.И. Кондратенко, М.Ю. Косиченко, В.И. Лидневский и др. / Изв. вузов. Сев.-Кавк. Регион. Естественные науки. - 2017. - № 2. - С. 15-25

17. Косиченко Н.В. Исследование и моделирование процесса свободного растекания бурного потока за водопропускными сооружениями [Текст]: автореф. дисс. на соиск. уч. степен. канд. техн. наук: 05.23.16: Косиченко Наталья Викторовна.- М., 2011, 24 с.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. Коханенко В.Н., Александрова М.С. Метод решения граничных задач по течению двухмерных в плане потенциальных потоков с использованием преобразования С.А. Чаплыгина // Известия Вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2020. - № 4 (208). - С. 19-22. DOI 10.1017213/1560-3644-2020-4-19-22

22. 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.

23. Kokhanenko V.N., Burtseva O.A., Aleksandrova M.S. Two-dimensional plan source, vortex and vortex source // (2021) IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1029 (1) 012023 DOI:10.1088/1757-899X/1029/1/012023

24. Kondratenko A.I., Aleksandrova M.S. Estimation of a motion equations system of a potential two-dimensional in a water flow plan to dimensionless form // (2021) IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1030 (1) 012122. DOI:10.1088/1757-899X/1030/1/012122

25. Александрова М.С. Простые волны в теории двухмерных в плане водных потоков и схема их использования для свободного растекания потока // Строительство и архитектура. 2020. Т. 8, № 3 (28). С. 47-50. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-3-47-50.

26. Коханенко В.Н., Александрова М.С. Метод решения задачи свободного растекания бурного потенциального потока за безнапорной трубой // Строительство и архитектура. 2020. Т. 8, № 3 (28). С. 83-87. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-3-83-87.

27. Коханенко В.Н., Александрова М.С. Сопряжение двух равномерных потоков // Строительство и архитектура. 2020. Т. 8, № 4 (29). С. 83-86. DOI 10.29039/2308-0191-2020-8-4-83-86.

28. Коханенко В.Н., Александрова М.С., Кондратенко А.И. Модель процесса свободного растекания двухмерного в плане водного потока за безнапорными отверстиями // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 1. С.. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.1.

29. Шеренков И.А. Расчет растекающегося бурного потока за выходными оголовками водопропускных сооружений [Текст] / И.А. Шеренков // Тр. Объединенного семинара по гидроэнергетическому и водохозяйственному строительству. – Вып. 1. – Харьков. – 1958.

30. Милитеев А.Н. Метод расчета сопряжения бьефов в пространственных условиях [Текст] / А.Н. Милитеев, Н.П. Тогунова// Гидравлика сооружений оросительных систем: тр. НИМИ.- Новочеркасск, 1976.- Т. 18.- Вып. 5.- С 180-194.

31. Чаплыгин С.А. Механика жидкости и газа. Математика. Общая механика [Текст]: Избранные труды / С.А. Чаплыгин. – М.: Наука, 1976. – 496 с.