2021. — Т 13. — №2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/40savn221.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 517.8 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Глазов, А. И. Интегральное уравнение траектории плоской струи при избыточном давлении на её нижней поверхности и вакууме в подструйной воздушной полости / А. И. Глазов // Вестник Евразийской науки. — 2021. — Т 13. — №2. — URL: https://esj.today/PDF/40SAVN221.pdf (дата обращения: 26.04.2024).

Интегральное уравнение траектории плоской струи при избыточном давлении на её нижней поверхности и вакууме в подструйной воздушной полости

Глазов Александр Иванович
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Москва, Россия
Доцент кафедры «Гидравлики и гидротехнического строительства»
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: GlazovAI@mgsu.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=920976

Аннотация. Характерной особенностью струйного течения на уступе является наличие под струей водяной подушки и воздушной полости с пониженным по сравнению с атмосферным давлением (вакуумом), что обусловлено выносом воздуха струей из подструйного пространства. Величина вакуума существенно влияет как на параметры потока в створе уступа, так и, в совокупности с толщиной подушки, – на траекторию струи. Поскольку процесс воздухозахвата не моделируется по Фруду, достоверность результатов гидравлических расчетов натурных сооружений по имеющимся в настоящее время эмпирическим формулам, которые получены на основе лабораторных данных и не содержат в качестве параметра величину давления в подструйной полости, может оказаться недостаточно высокой.

В статье рассматривается общая схема течения на уступе. Акцентируется внимание на разных условиях движения струи на двух участках её траектории: в пределах воздушной полости и водяной подушки. Дается рекомендация по разработке аналитического инженерного метода расчета параметров струйного течения за уступом, учитывающего наличие вакуума в подструйной воздушной полости, уклоны дна канала выше и ниже стенки падания, а также распределение скоростей по глубине потока в створе уступа на основе метода виртуальной струи. Приводится вывод интегрального уравнения траектории и зависимостей для расчета параметров струи в пределах водяной подушки с учетом сил турбулентного трения, развивающихся в турбулентном пограничном слое между транзитным потоком и объемом воды под струей. Даются область определения полученных зависимостей и рекомендации по их использованию.

Ключевые слова: уступ; струйное течение; турбулентный пограничный слой; касательные напряжения; потери энергии; избыточное давление; вакуум

Скачать