Главная > Динамические явления в водоемах
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

1.4.2. Коэффициент аэродинамического сопротивления

Коэффициент аэродинамического сопротивления водной поверхности обычно определяют по зависимости [20, 26, 41, 140, 245]

где плотность воздуха; касательное напряжение воздушного потока на водной поверхности; скорость ветра на высоте над водной поверхностью; скорость трения, или динамическая скорость.

Параметры, входящие в зависимость (1.1), чаще всего определяют по данным о распределении скорости ветра по высоте или характеристиках его пульсации. Методика измерения этих величин приводится в работах [20, 31, 247].

Вполне надежные оценки коэффициента можно также получить методом Экмана, основанным на использовании сведений

о перекосах уровня в водных бассейнах при различной скорости ветра [26, 236]. Общее напряжение трения ветра о водную поверхность в бассейне постоянной глубины и плотности в методе Экмана представляют зависимостью

где напряжение трения на дне бассейна; уклон водной поверхности; ускорение свободного падения.

Рис. 1.1. Эмпирические зависимости по данным разных авторов [41]. 1 — Такахаши, 2 — Шеппард, 3 — Дикон, 4 — Дикон и Уэбб, 5 — Роль, 6 — Шеппард (по Филлипсу), 7 — С. А. Зубковский и Т. К. Кравченко, 8 — В. И. Макова, осреднение по ГГО, 11 - О. А. Кузнецов; I - гладкое обтекание, II и III — расчеты по формуле Чернока-Эллисоиа.

В расчетах величиной обычно пренебрегают, считая ее незначительной (что правомерно для условий глубокой воды и ограниченной глубины, но приводит к некоторым погрешностям для условий мелкой воды) по сравнению с напряжением тпов [236], и коэффициент аэродинамического сопротивления определяют по выражению

Исследования по определению коэффициента в натурных и лабораторных условиях, а также теоретические разработки этого вопроса и обобщения накопленных материалов выполняются и в настоящее время.

Многочисленные оценки коэффициента приведены в работах отечественных [20, 31, 113] и зарубежных [26, 41, 238, 246] исследователей.

Для примера на рис. 1.1 представлены некоторые из полученных зависимостей коэффициента от скорости ветра. Рисунок

убедительно показывает различия в закономерностях изменения и числовых значениях коэффициента Причиной столь больших расхождений полученных результатов по оценкам исследователи считают отсутствие учета шероховатости подстилающей поверхности, степени подвижности выступов, различия температуры воды и воздуха и других факторов [20, 31]. Достигнуты определенные успехи в учете влияния некоторых из перечисленных факторов на закономерности изменения и асболютные значения коэффициента.

Рис. 1.2. Зависимость построенная по данным исследований перекосов уровня в аэрогидравлическнх лотках. Длина лотка:

Так, например, в монографии Э. К. Бютнер [20] убедительно показано влияние высоты и крутизны волн зыби на изменение коэффициента при различной скорости ветра. В работах С. С. Стрекалова и других сотрудников Союзморниипроекта [31] коэффициент представлен в зависимости от числа Рейнольдса в виде

где

динамическая скорость воздушного потока; кинематическая вязкость воздуха, принятая равной константа, равная

По утверждению авторов работы [31], надежные наблюденные данные отклоняются от вычисленных по зависимости (1.4) не более чем на

В ГГИ были проведены серии экспериментов по оценке коэффициента на основании сведений о перекосах уровня в бассейне и лотках разных размеров. Скорость ветра, приведенная к высоте задавалась в экспериментах равной

а глубина Данные экспериментов представлены на рис. 1.2. Осредненная прямая на рисунке может быть аналитически выражена в виде

Ход этой зависимости наиболее близок к зависимостям Хайди и Плейта, By, Кайлегана [41] и др. С учетом этого обстоятельства и того, что эксперименты в бассейне и лотках ГГИ проводились преимущественно при очень малых размерах ветровых волн, выполнено осреднение данных ГГИ и данных названных авторов, и зависимость (1.6) представлена в следующем уточненном виде:

Рис. 1.3. Эмпирические зависимости касательных напряжений на поверхности воды от скорости ветра осредненные данные о перекосах уровня в аэрогндравлнческнх лотках при глубине 0,03-0,50 м (1-9); II - по Ван-Дорну; III - по данным О. П. Виноградовой о пульсациях скорости.

В этой зависимости, как видно, не учитывается высота и степень подвижности выступов шероховатости, поэтому ее можно использовать для решения задач применительно к водоемам с небольшими разгонами.

1
Оглавление
email@scask.ru