Сопряжение бьефов гидротехнических сооружений связано с формированием струйных течений за концевым креплением флютбета, кинематические характеристики которых определены на основе модели вихрей, катящихся по криволинейной границе потока. В результате преобразования радиуса-вектора точки, связанной с плоским вихрем, из локальной системы координат в декартову систему установлены зависимости, которые позволили связать скорости, индуцированные прямолинейным вихревым слоем, с полем скоростей формируемого потока. Преобразование радиуса-вектора из локальной системы координат в декартову систему осуществляется в результате выражения дифференциально-геометрических характеристик плоской кривой через тригонометрические функции. Анализ показал соответствие разработанной модели классическим зависимостям теории гидравлических струй. Помимо уточнения физического процесса формирования поля скоростей потоков определена связь между осевой скоростью течения и кинематическими характеристиками на границе концевого крепления в нижних бьефах гидротехнических сооружений.
Hydrosystem races conjugation is related to the jet stream formation behind the end fixing of the apron, the kinematic characteristics of which are determined on the model of vortices rolling along the curved boundary of the flow. As a result of transformation of the radius vector of the point connected with the plane vortex, from the local coordinate system into the Cartesian system, dependencies are established, which allowed us to connect the velocities, induced by the rectilinear vortex layer, with flow velocity field. Transformation of the radius vector from the local coordinate system into the Cartesian system is the result of expression of differential-geometric characteristics of the plane curve using trigonometric functions. Analysis showed that the developed model complies with the classical dependences of the hydraulic jet theory. Besides clarification of the physical process of the flow velocity field formation, the relationship between the axial stream velocity and kinematic characteristics at the border of the end fixing in the hydrosystem tailraces is determined.
1. Белов И.А. Модели турбулентности: учеб. пособие. – Л.: Изд-во ЛМИ, 1986. – 100 с.
2. Кузнецова Ю.А. Средства инженерно-экологической защиты нижних бьефов гидроузлов: монография. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2014. – 260 с.
3. Милович А.Я. Гидродинамические основы газовой борьбы. – Новочеркасск: Донской печатник, 1918. – 95 с.
4. Милович А.Я. Теория динамического взаимодействия тел и жидкости. – М.: Госстройиздат, 1955. – 310 с.
5. Мирцхулава Ц.Е. Основы физики и механики эрозии русел. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 303 с.