Инженерные методы предотвращения размыва дна от работы судовых движителей

• Автор: Беляев, Николай Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 123 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Объем - 118 стр., иллюстраций - 52, библиография - 100.
ПРИЧАЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, СУДОВЫЕ ДВИЖИТЕЛИ, СТРУЯ ОТ ГРЕБНОГО ВИНТА, РАЗМЫВ ДНА, ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
Объектом исследования является размыв дна у гидротехнических сооружений, вызванный действием струй от судовых движителей.
Целью данной работы является разработка инженерной методики расчета параметров водного потока, возникающего при различных режимах работы судовых движителей, анализ размывов донного грунта, которые могут возникнуть в этих случаях, и разработка рекомендаций для проектирования, обеспечивающих наиболее надежную защиту сооружений от размывов.
На основе ранее проведенных исследований, их сопоставления и дальнейшего развития, разработана методика оценки размывов, возникающих при действии струй от судовых движителей.
Применение результатов работы в виде расчетных зависимостей и практических рекомендаций по учету воздействия струи от судовых движителей на русла водотоков и основания сооружений позволяет повысить безопасность судоходства, сооружений и эффективность строительства.

СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Общие положения
1.2. Носовые и кормовые подруливающие устройства
1.3. Размывающие воздействия судна
1.4. Причины возникновения размывов
1.5. Выводы
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
2.1. Анализ основных теоретических решений и практических рекомендаций, связанных с размывами дна, при действии струй от
судовых движителей
2.2. Выводы
3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗМЫВА ОТ РАБОТЫ СУДОВЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ И ИНЖЕНЕРНЫХ
МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ
3.1. Исследование потока жидкости
3.1.1. Классификация струй
3.1.2. Затопленные струи
3.1.2.1. Свободные струи
3.1.2.2. Ограниченные струи
3.1.3. Особенности струи от судового движителя
3.1.3.1. Понятие о движителях

3.1.3.2. Характеристики гребного винта
3.1.3.3. Теория идеального движителя
3.1.3.4. Вычисление коэффициентов упора
3.1.3.5. Начальная скорость струи
3.1.3.6. Уменьшение максимальных скоростей по длине струи
3.1.3.7. Распределение скоростей в струе
3.1.3.8. Донные скорости
3.2. Учет влияния конструктивных особенностей судна на параметры струи
3.2.1. Влияние обводов корпуса судна на винтовую струю
3.2.2. Влияние рулевого устройства на винтовую струю
3.2.2.1. Нулевой угол поворота руля
3.2.2.2. Направляющее действие руля
3.2.2.3. Нестандартное положение рулевого устройства
3.2.2.4. Поток от вращения винта в обратную сторону
3.2.3. Особенности расчета струи от многовинтовых движителей
3.3. Исследование процесса размыва струями от судовых движителей при отсутствии ГТС
3.3.1. Допускаемые скорости движения воды при условии
неразмываемости дна
3.3.2. Существующие методики расчета донных критических скоростей
3.3.2.1. Метод Шильдса
3.3.2.2. МетодИзбаша
3.3.2.3. Метод Гришанина
3.3.3. Описание процессов развития размыва
3.3.4. Связные материалы

имеется сильный тангенциальный поток в форме водоворотов и общего вращения вокруг продольной оси.
Рис. 3.5. Вращение в реальной винтовой струе
Кроме этого серьезное влияние оказывает ступица. Из-за ее наличия скорости воды в центре потока уменьшаются, и, вследствие этого, длина ядра струи по сравнению со свободной струей становится короче. Свободная поверхность воды будет влиять на струю для судна на глубокой воде как твердая граница. При этом описание струи становится аналогичным описанию ограниченной струи (см. рис. 3.3). Необходимо отметить, что из-за специфики рассматриваемого в данной работе вопроса, дно обычно находится ближе к оси струи, чем поверхность воды, и поэтому струя чаще воздействует на дно.
Для того чтобы определить параметры потока (начальную скорость, исходный диаметр) необходимо использовать данные о судовом движителе, производящим эту струю.
З.1.З.1. Понятие о движителях
Движителем называется специальное устройство, которое за счет подведенной к нему энергии главного двигателя создает и постоянно поддерживает движущую судно силу.