Перезвонить вам? +7 (8722) 93-46-94
  • Главная
  • Расчет гашения волн в сквозных волноломах типа экранов и решеток

Расчет гашения волн в сквозных волноломах типа экранов и решеток

Для защиты портовых акваторий и берегов от ветровых волн можно применять различные сквозные волноломы типа экранов, понтонов, решеток и т. п.


Простота устройства таких волноломов и их сравнительно невысокая стоимость не раз привлекали к себе внимание многих конструкторов. Появилось большое количество новых вариантов сквозных волноломов: качающихся, зигзагообразных и других. Многие из них, как правило, дают хороший результат гашения волн в лабораторных условиях, но при натурных испытаниях в значительной мере утрачивают свои достоинства главным образом вследствие желания ослабить швартовные усилия.


Чтобы облегчить проектирование таких волноломов и выяснить возможность их применения, по договору с заинтересованными организациями были выполнены теоретические и экспериментальные исследования волноломов: а — типа поверхностного экрана, б — типа донного порога и в — типа вертикальной решетки.


Эти волноломы — наиболее существенные элементы всякого сквозного волнолома (исключая волнолом из наброски). Как показали исследования, увеличение ширины (вдоль волнового луча) волноломов типов a и b до двух-трёхкратной их высоты (погружения) не приводит к сколько нибудь заметному усилению волногашения.


Наши исследования показывают, что гашение волн в сквозных волноломах происходит в основном за счет их отражения и, в очень небольшой степени, благодаря рассеиванию энергии при турбулентном обтекании волновым потоком. При этом каждый искусственный элемент турбулизации (щель, сетка) неизбежно даст меньший эффект, чем такой же (по площади) жесткий, непроницаемый элемент конструкции.


Наилучший результат расчета гашения волн мы получили при использовании следующего исходного выражения работы сил гидродинамических давлений (на конструкции сквозного волнолома).


Коэффициент отражения волн от одиночных стержней; для свай квадратного сечения он равен 1, а для свай круглого сечения — 0,5.


В выражениях не учтено влияние турбулизаций, при которых может появляться небольшое добавочное рассеивание энергии. Пользуясь этими формулами, мы составили расчетные графики, из которых видно, что лучшими волногасящими свойствами обладают поверхностные экраны, особенно при больших величинах. Донные пороги, наоборот, более эффективны при малых значениях р, однако и при весьма малых значениях т. Кривая для вертикальных решеток квадратного профиля указывает на весьма слабое гашение волн в однорядных решетках даже при большой их плотности. Однако для n рядов решеток получаем выражение коэффициента гашения.


Лабораторная проверка формул была выполнена В. Дроздовым и А. Яньшиным под руководством автора в волновом лотке Одесского строительного института. Высота волн колебалась в пределах от 0,20 до 0,075 м, а длина — от 2,2 до 1,27 м. Поскольку на прилагаемом графике опытные точки показать трудно вследствие перехода отдельных из них с одной кривой на соседнюю, приводятся опытные и теоретические значения коэффициентов гашения волн.


Судя по коэффициентам корреляции, формула менее удовлетворительна. Это объясняется, в частности, заплескиванием волн через порог.


Неожиданно высокие коэффициенты гашения волн были получены при лабораторных исследованиях вертикальных решеток. Коэффициент корреляции при этом оказался близким к 0,5. Причина слабого гашения волн в данном случае объясняется, по-видимому, масштабным эффектом, анализ которого еще не осуществлен. Любопытно, что в волновом лотке ОИИМФа (0,4х0,8х12,0) при высотах волн 0,05—0,07 м и длине их 0,8—1 м упомянутый коэффициент оказался равным 0,98.


Из сказанного можно сделать вывод, что, во-первых, энергетический метод расчета волноломов типов а и б без учета турбулизации вполне оправдывается и может быть выполнен по формулам или по прилагаемому графику. Отметим, что упомянутая формула и отражаемое ею явление не связаны с масштабным эффектом. В формуле же он ощутим, так что при пересчете в натуру можно получить занижение высот проходящих волн на 10-15% при Рв~Н.


Во-вторых, из выражения видно, что при всяком податливом сооружении величины будут меньше, чем при жестко укрепленном.


В третьих, дополнительные замысловатые турбулизаторы, осложняющие конструкцию волноломов и предназначенные как для усиления волногашения, так и для ослабления напряжения в швартовах, не имеют особого значения, так как гашение волн более эффективно производить посредством сплошной преграды, равновеликой по площади какому-либо турбулизирующему устройству (например, щели с зигзагами). Ослабление натяжения швартовых проще всего достигается уменьшением габаритов волноломов или увеличением амплитуды их свободного качания с одновременным уменьшением гашения волн. Мы предлагаем изготовление кухни на заказ по индивидуальным размерам в Тюмени.

<
Ай ти док ООО
ул. Гагарина, д. 120, эт. 3, оф. 26 Махачкала, Республика Дагестан 367000
+7 (8722) 93-46-94 [email protected]