Гидравлические сопротивления русел с высокой шероховатостью

• Автор: Нгуен Тай, 0
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 360 c. : ил. + Прил. (78 с. : ил.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения

Введение
ГЛАВА ПЕРВАЯ. Современное состояние вопроса о гидравлическом сопротивлении русел с высокой шероховатостью .

А. Бусла с не деформируемой шероховатостью .

Б. Бусла с деформируемой шероховатостью . .

ГЛАВА ВТОРАЯ. Аналитические исследования гидравлических сопротивлений русел с высокой

шероховатостью

Введение.

. Применение анализа размерностей к заросшим руслам

. Применение теории фильтрации к течению в

руслах с высокой шероховатостью . .
. Некоторые замечания о формулах для течения
воды в русле с высокой шероховатостью .
. К вопросу о расчете пойменных заросших русел.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Экспериментальные исследования русел с
недефорлируемой шероховатостью усиленной искусственной шероховатостью
. Состав опытных исследований
. Исследованные выступы шероховатости . .
. Экспериментальная установка и методика
измерений. .
. Производство опытов и первичная обработка
экспериментального материала
. Оценка точности проведения опытов . . .
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Анализ результатов экспериментальных
исследовании гидравлических сопротивлений в руслах с усиленной искусственной шероховатостью . . .
. Методика обработки опытных данных . .
. Сравнение опытных данных с уравнениями , полученными с использованием теории фильтрации .
. Сравнение опытных данных с результатами
опытов других исследователей . . .
. Общая формула для расчета коэффициента гидравлического трения А. в руслах с усиленной искусственной шероховатостью .
. Выводы по четвертой главе 3 ГЛАВА ПЯТАЯ. Экспериментальные исследования русел с
деформируемой шероховатостью заросшие русла.
. Состав опытных исследований . . .
. Исследованные типы стеблей
. Экспериментальная установка и методика
измерений
. Производство опытов и первичная обработка
экспериментального материала . . .
. Оценка точности измерения опытных величин 7 ГЛАВА ШЕСТАЯ. Анализ результатов аналитических и
опытных исследований по гидравлическим сопротивлениям и распределениям местных скоростей в руслах с деформируемой шероховатостью
. Методика обработки опытный данных . .
. Сравнение опытных с уравнениями, полученными методом анализа размерностей . .
. Сравнение опытных данных с уравнениями, полученными с помощью основных положений теории фильтрации.
. О режиме течения воды и гидравлических
сопротивлениях в заросших руслах . .
. О формулах для расчета средней скорости
течения в заросших руслах
. Сравнение опытных данных с результатами
опытов других исследователей . . .
. Замечания о более поздних исследованиях
. О распределении скоростей по вертикали
в заросших руслах.
. Вывод по шестой главе.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ. Практические приложения . . .
. Метод гидравлического расчета русел с недеформируемой жесткой усиленной шероховатостью
. Метод гидравлического расчета заросших
русел трапецеидального сечения .
. Метод гидравлического расчета пойменных
заросших русел
Основные выводы
Список литературы


Форгель с года проводил исследования энергетических туннелей с целью установления конкретных геометрических характеристик поверхностей. Он считает, что высота выступов шероховатости, хотя и имеет незначительные размеры, является первым важным характеристическим параметром шероховатости. В качестве
конкретных геометрических характеристик шероховатости он предлагает использовать три параметра, устанавливаемые путем измерения профиля неровностей и имеющие размерность длины. Работы К. К.Федяевского и Н. Н. Фоминой, Шлихтинга, Ф. А.Шевелева посвящены изучению влияния местной по терминологии К. К.Федяевского шероховатости в трубах круглого и прямоугольного сечений и дают некоторое представление о характере влияния на поток формы элементов шероховатости и плотности их расположения. Шлихтингом было исследовано шесть видов шероховатостей для ряда различных плотностей. Анализ опытных данных позволил Шлихтингу сделать вывод о том, что с увеличением плотности шероховатости сопротивление для всех видов шероховатых поверхностей сначала возрастает, а затем резко убывает. А.Я. Слабодкин 4, изучая влияние плотности и характера размещения выступов на сопротивление,пришел к выводу, что плотность расположения элементов шероховатости или относительное расстояние между ними является, наряду с относительной гладкостью1,основным параметром, определяющим сопротивление русла. В году И. Либый 7 рассмотрел возможность использования методов оценки шероховатости в машиностроении в гидравлических расчетах. В исследовании И. Либый использовал т. М средней линии и прибор т. Талисурф для машиностроения и получил зависимость
которая обладает той особенностью, что в логарифмической системе координат 5 представлена приблизительно прямой и образует угола . Ь у
т. В работе отмечено, что при естественной шероховатости, а также при нерегулярной искусственной шероховатости определение величины эквивалентной шероховатости значительно осложняется. Геометрические характеристики естественной нерегулярной шероховатости значительно менее определены. Рассмотривая какую нибудь типичную профилограмму естественной шероховатости, видно, что высота выступов и расстояние между ними изменяются по длине профилограммы и являются случайными величинами. Наиболее значительными характеристики этих двух случайных величин являются среднеквадратичная высота выступа и среднеквадратичное расстояние между ними. Кроме того, на сопротивление поверхности оказывают влияние дисперсия выступов и их форла. Дисперсия выступов по высоте является количественной характеристикой их неоднородности и определяет отклонение высоты выступов от средней высоты выступа 2 А. Авторы работы считают, что в гидродинамическом отношении крупные выступы более активны, а мелкие выступы оказываются в пределах циркуляционных зон, образующихся за крупными элементами шероховатости, и их вклад в общее сопротивление оказывается малым. Таким образом, при расчете величины следовало бы учитывать не все выступы шероховатости, а только те из них, которые вносят заметный вклад в общее сопротивление. А6. Различие в результатах определения коэффициента гидравлического трения по эмпирическим формулам, предложенным различными авторами, в значительной степени обусловлены различиями в методике обработки опытных данных в особенности в назначении плоскости отсчета глубин и в оценке действующей высоты выступов шероховатости. До сих пор нет единого мнения в вопросе о том, как следует выбирать эти параметры. Кроме того, сами они часто не связаны друг с другом, а рассматриваются изолированно, хотя в литературе тлеются указания на то, что эти параметры зависят, в основном, от одних и тех же факторов размеры и формы выступов и густоты их размещения плотность. Отсутствуют какие либо определенные рекомендации по выборуплоскости отсчета глубин, даже для наиболее простого случая искусственной шероховатости из более или менее одинаковых зерен грунта. Тем не менее, каждому исследователю при обработке экспериментальных данных, полученных в результате исследования шероховатых поверхностей, так или иначе приходится решать этот вопрос.