Гидродинамические характеристики лесосплавных плоских сплоточных единиц

• Автор: Мурашова, Ольга Валерьевна
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Состояние изучаемого вопроса. Цель и задачи исследования

1.1 Водный транспорт леса перспективный способ поставки

лесоматериалов потребителям

1.2 Динамика развития водного транспорта леса и способы его восстановления на примере Архангельской области

1.3 Новые технологии водного транспорта леса на базе плоских

сплоточных единиц конструкции АГТУ.

2 Теоретическое обоснование и выбор математических зависимостей

для определения гидродинамических характеристик плоских

сплоточных единиц

2.1 Силы, действующие на лесотранспортную единицу при движении
в водном потоке
2.2 Общий вид формулы сопротивления воды движению тела.
2.3 Общая картина движения воды вызванная движением тела
2.4 Основные составляющие сопротивления воды.
2. 4.1 Сопротивление трения
2.4.1.1 Пограничный слой, возникающий при набегании потока на
неподвижное тело.
2.4.1.2 Зависимости для определения сопротивления трения.
2.4.1.3 Коэффициент сопротивления трения плоских сплоточных
единиц.
2.4.2. Сопротивление формы.
2. 4.3 Волновое сопротивление
3 Экспериментальные исследования гидродинамических характерис
тик плоских сплоточных единиц на моделях.
3.1 Краткая история экспериментальных исследований установивше
гося равномерного движения лесосплавных единиц
3.2 О критериях подобия при моделировании установившегося равно
мерного движения плоских сплоточных единиц
3.3 Оборудование опытового бассейна. Характеристика моделей
3.4 Методика подготовки экспериментальных данных к математичес
кой обработке.
3.5 Методика и результаты исследования равномерного движения
плоских сплоточных единиц по классической теории
3.6 Методика и результаты исследования равномерного движения по
теории полных факторных планов
3.7 Анализ точности результатов
3.8 Анализ результатов исследования
3.9 Пересчет результатов на натуру
4 Натурная проверка результатов модельных исследований
4.1 Предварительные замечания.
4.2 Организация натурных испытаний
4.3 Методика и результаты обработки опытов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Проведенные ГОСНИОРХом исследования позволили установить [], что для планктона безвредны растворы экстрактов при соотношении древесины и воды 1 : 0 и 1 : 0. Для живых организмов, населяющих грунты (бентоса), безвредны растворы экстрактов сосны (ели) 1 : , а осины 1 : . Наиболее чувствительные лососевые породы рыб. Их развитие возможно в растворах экстрактов ели, сосны и осины 1:0,1:8. Исследованиями ГОСНИОРХа, проведенными на сплавных реках, установлено [], что сплав леса безвреден для биологического равновесия водоема при соотношении объемов древесины и воды 1 : 0. По данным ЦНИИлесосплава [, , ], соотношение древесины и воды в обычных условиях лесосплава значительно меньше предельного и колеблется в пределах от 1:0 до 1:0. То есть можно сделать вывод, что лесосплав не оказывает существенного влияния на гидрохимический состав водоемов. Кроме того, водный транспорт леса обладает рядом преимуществ. Се-бестоимость транспортировки 1 м лесоматериалов на 1 км этим видом в среднем в 5-7 раз меньше в сравнении с автомобильным, и в 1,5-2,5 раза меньше в сравнении с железнодорожным видом транспортировки. Затраты на оборудование водных путей значительно меньше, чем затраты на создание и обслуживание сухопутных дорог. Таким образом, при рассмотрении вышеизложенных фактов, перспективность водного транспорта леса не вызывает сомнений. Архангельская область обладает порядка миллионов га покрытой лесом площади с общим запасом насаждений 2,5 миллиардов м []. В последние годы, после общего спада, в ЛПК Архангельской области наметился заметный рост объемов производств. Так в табл. Таблица 1. Деловая древесина, млн. Пиломатериалы, тыс. Однако, данный рост не вызвал увеличения объемов древесины, поставляемой потребителю лесосплавом. Напротив, наметилась тенденция к снижению доли водного транспорта леса в общем объеме перевозок. Так в табл. Таблица 1. Отправлено лесных грузов железнодорожным транспортом, ТЫС. Отправлено лесных грузов в плотах внутренним водным транспортом, тыс. Из данной таблицы видно, что поставки железнодорожным транспортом в несколько раз превышают лесосплав. Существенным негативным фактором, повлиявшим на установление данной ситуации, явилось введение в действие Водного Кодекса РФ, запретившего молевой лесосплав []. По этой причине, наиболее ощутимые потери понесли лесозаготовительные предприятия, расположенные в верховьях малых и средних рек. Эти предприятия, обладая достаточным количеством лесосечного фонда, и располагая основными средствами и квалифицированными кадрами, оказались отрезанными от рек с плотовым лесосплавом и были вынуждены перейти на автомобильный и железнодорожный транспорт леса или прекратили производство. Поэтому восстановление и дальнейшее развитие водного транспорта леса будет происходить по этим направлениям. Котельный лесосплав и лесосплав «вольницей» имеют ряд существенных недостатков []. Поэтому, проведение данных видов лесосплава возможно в ограниченных количествах. Перевозка на судах лесоматериалов с недостаточным запасом плавучести, а также пиломатериалов, технической щепы является весьма перспективным видом транспорта. Отсутствие причальных и погрузочных средств подвижного состава ограничивает применение судов на лесосплаве. Проблему с погрузочными пунктами можно решить с минимальными затратами, внедрив технологии погрузки-раз грузки судов на базе малогабаритных мобильных причалов []. Буксировка лесоматериалов в плотах из пучков и плоских сплоточных единиц [3, , ] в настоящее время - наиболее реальная технология на пути восстановления и развития водного транспорта леса не только по транзитным водным путям, но и по средним, а также, в короткий период по малым рекам, по которым ранее проводился молевой лесосплав. В качестве альтернативы молевому сплаву в последние годы на реках Севера получили развитие новые технологии лесосплава на базе плоских сплоточных единиц малой осадки большого объема конструкции АГТУ []. Такие сплоточные единицы могут быть однорядными, двухрядными, трехрядными и более (рис.