Водных коммуникаций

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Кафедра гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики

Исследование и оценка эффективности гашения волн моделями сквозным внешним сооружением с волногасящим экраном

Лабораторная работа №2

по дисциплине: Гидротехнические сооружения водных путей, портов

ВЫПОЛНИЛИ: СТУДЕНТЫ ГРУППЫ ГТ-51(2) ВОЛКОВ Р.В.

ЖУРАВЛЕВ А.М.

ИГОНИНА Е.В.

КУРЛАНОВА С.К.

ЛИМАРЕВА Т.С.

ПИЧЕЙКИНА А.В.

ПОДРЕШЕТНИКОВА А.В.

РОМАНОВ Н.П.

САПУГОЛЬЦЕВА Ю.С.

СКОРНЯКОВ И.М.

СМИРНОВ А.А.

СМИРНОВ - ТУМАНОВ Я.В.

СОКОЛОВ И.И.

ШАМРАЕВА Н.А.

ПРОВЕРИЛ: СМИРНОВ Р.С.

Цель работы:

Исследовать действие внешнего оградительного сооружения в виде волногасительного экрана и определить эффективность гашения волн. Полученные значения коэффициентов гашения, рассчитанные по результатам опытов сопоставить со значениями, вычисленными по теоретической зависимости.

Последовательность проведения опыта и расчетов:

1. Для выполнения работы в латок устанавливают модель оградительного сооружения в виде волногасительного экрана. Протарированные датчики для записи волновых колебаний размещают с разных сторон от модели так, что один датчик будет фиксировать волнение перед сооружением (набегающая – исходная волна), а второй - за сооружением (погашенная – остаточная волна). Далее запускают волнопродуктор.

2. При выполнении опытов экран погружают в воду ступенями по 5 см и при каждой ступени погружения производят запись волнового режима до модели волногасящего экрана и за ней.

Распространяющиеся в лотке волны записывают на осциллограмму (рис.1- 7).

3. По полученным осциллограммам определяются высоты волн до и после сооружения для расчета коэффициента гашения:

.

4. После обработки осциллограмм строят график зависимости (рис.8)

- глубина погружения экрана.

5. Полученные значения рассчитанные по результатам лабораторных опытов сопоставляются с результатами, вычисленными по теоретической зависимости:

,

где - коэффициент, учитывающий местные потери.

Необходимые величины определяются следующим образом:

1. d =42 см =0, 42 м – глубина в лабораторном лотке;

2. - глубина погружения экрана, для расчетов величина берется по модулю;

3. Скорость распространения волн:

,

где, - расстояние между датчиками;

t, с – время прохождения фиксированной точкой профиля волны от первого до второго датчика. Величина t определяется по осциллограмме, как расстояние между вершинами профиля волны по записям первого и второго датчиков в масштабе времени.

4. Т - период волны определяется по осциллограмме как расстояние между двумя смежными вершинами j-ой кривой в масштабе времени через секунд; величину устанавливают с пульта управления осциллографом .

5. Длина волны вычисляется по формуле:

,

Величины, определяемые по осциллограмме, показаны на рисунках 1-7.

6. По результатам сопоставления определяется относительная погрешность измерений:

, %

где - коэффициент гашения, рассчитанный по результатам опыта;

- коэффициент гашения, рассчитанный по теоретической зависимости.

Результаты расчетов сведены в таблицу 1.