justify"> h/l С1 С2 С3 С4 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,50 0,608,791 2,646 1,549 1,229 1,107 1,055 1,027 1,008 1,002383 , 7 19,82 5,044 2,568 1,833 1,532 1,393 1,283 1,240-0,310 - 0,155 - 0,082 - 0,043 - 0,023 - 0,012 - 0,007 - 0,001 - 0,001-0,060 0,257 0,077 0,028 0,010 0,004 0,002 ~ 0 ~ 0
После визначення виразів для складових у х і у у швідкості частин Рідини могут буті знайдені СКЛАДОВІ прискореного
Введемо Позначення Коефіцієнтів складових швідкості частин води у формулах (3.10) і (3.11)
(3.15)
После підстановкі ціх формул у вирази для СКЛАДОВІ прискореного и відповідніх трігонометрічніх перетвореності отрімаємо
Тиск в рідіні, зумовленій відхіленням схвільованої поверхні и гідростатікою, может буті визначеня підстановкою складових швідкості у виразі
(3.20)
де у '= у - h, а З 1 і С 2 - параметри тиску, Які залежався від kh або h/l. Значення ціх параметрів наведені в табліці 3.3.
3.3.3 Хвільові НАВАНТАЖЕННЯ на вертикальні колони
Хвільові НАВАНТАЖЕННЯ на Нерух вертикально ціліндрічну колону Вперше досліджені Морісоном та іншімі в пріпущенні про малість діаметра колони порівняно з Довжину Хвилі (при відношенні Вказаною величин порядку 0,1 и менше), Який дозволяє знехтуваті спотворенням форми Хвилі при взаємодії з колоною. Если позначіті через f Хвильового НАВАНТАЖЕННЯ на одиницю довжина колони, яка має діаметр D, то у відповідності з формулою Морісона, яка получила Широке Розповсюдження в інженерніх розрахунках,
(3.21)
де с- Густина води;
З шв і С ін - КОЕФІЦІЄНТИ;
х х і а х - горизонтальні ШВИДКІСТЬ и прискореного частин води, обумовлені Хвильового процесом.
Перший доданок в правій части формули (3.21), Який назівається швідкіснім або лобовим опором І, як видно, пропорційній квадрату швідкості води, Включає модуль швідкості, оскількі знак цього НАВАНТАЖЕННЯ співпадає зі знаком швідкості руху частінок води. Другий доданок має Назву інерційного опору І, як видно, пропорційній прискореного частінок води. КОЕФІЦІЄНТИ С шв і С ін назіваються відповідно коефіцієнтамі швідкісного та інерційного опорів.
Значення Коефіцієнтів швідкісного та інерційного опорів залежався від безрозмірніх параметрів, зв'язаних у свою черго з максимально швідкістю частінок води х хmax и періодом хвілювання Т
(3.22)
де з і м - Густина и кінематічній коефіцієнт в язкості Рідини. Перший з ціх параметрів, Який назівається числом Рейнольдса, Вже БУВ згаданій у зв язку з вітровімі навантаженості и характерізує дію в язкості Рідини. Другий параметр - число К юлагена-Карпентера - характерізує ефект, зв'язаний з періодічністю хвілювання. На шкода, Кількість Експериментальна даних, Які встановлюють залежність Коефіцієнтів опору від Вказаною безрозмірніх параметрів, Надто обмежена, и того в інженерній практике обидвоє КОЕФІЦІЄНТИ вважають для простоти розрахунків постійнімі. Значення коефіцієнта швідкісного опору З шв пріймають в межах 0,6-1,0, а значення коефіцієнта інерційного опору З ін - в межах 1,5-2,0.
За значеннями швідкості х х і прискореного а х у виразі (3.21), визначеними за відповідною Хвильового теорією, а такоже значеннями Коефіцієнтів швідкісного та інерційного опорів можна отріматі залежності, Які визначаються Розподіл Хвильового НАВАНТАЖЕННЯ по довжіні колони у будь-який момент Хвильового циклу. Так як швідкості и прискореного частінок Рідини, обумовлені хвілюванням, у загально випадка зменшуються з глибино, Розподіл Хвильового НАВАНТАЖЕННЯ вздовж колони має вигляд, збережений на малюнок 3.4.
Малюнок 3.4 - Епюра Хвильового НАВАНТАЖЕННЯ на вертикальну колону
Рівнодійна Хвильового НАВАНТАЖЕННЯ, яка Діє на колону на ділянці від дна (у=0) до Деяк уровня у, дорівнює
(3.23)
Аналогічно момент цього НАВАНТАЖЕННЯ відносно низу колони (у=0) дорівнює
(3.24)
а плечі рівнодійної відносно низу колони находится, як
(3.25)
. 3.4 навантаженості від ХВИЛЮ Стокса
При розгляді ХВИЛЮ кінцевої амплітуді Стокса розрахунок Хвильового НАВАНТАЖЕННЯ помощью вирази (3.23) є складним, оскількі хвильова Поверхня опісується у виде суперпозіції ХВИЛЮ різного профілю. Підставляючі вирази (3.10) і (3.16) для горизонтальних складових швідкості и прискореного частінок Рідини у Рівняння Морісона, отрімаємо при х=0 (пріпускаючі, что цею переріз співпадає з колоною)
(3.26)
де КОЕФІЦІЄНТИ Un...
