Construction and Architecture Construction and Architecture Строительство и архитектура 2308-0191 2500-1477 44309 10.29039/2308-0191-2021-9-2-21-25 05.23.07 Гидротехническое строительство 05.23.07 HYDROTECHNICAL CONSTRUCTION 05.23.07 Гидротехническое строительство SOLUTION OF THE PROBLEM OF FREE FLOW OF ROUGH TWO-DIMENSIONAL WATER FLOW WHEN FLOWING OUT OF A PRESSURE-FREE PIPE РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ СВОБОДНОГО РАСТЕКАНИЯ БУРНОГО ДВУХМЕРНОГО ВОДНОГО ПОТОКА ПРИ ИСТЕЧЕНИИ ИЗ БЕЗНАПОРНОЙ ТРУБЫ Бурцева Ольга Александровна Burtseva Ol'ga Alexandrovna kuzinaolga@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Александрова Мария Сергеевна Aleksandrova Maria Sergeevna e_masha@mail.ru Коханенко Виктор Николаевич Kochanenko Viktor Nikolaevich kokhanenkovn@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Кондратенко Анатолий Иванович Kondratenko Anatoly Ivanovich ai_kondratenko@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова Новочеркасск Россия Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI) Novocherkassk Russian Federation Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) им. М.И. Платова Platov South-State Polytechnic University (Novocherkassk Politechnic Institute) Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова Platov South-Russian State Polytechnic University Российский государственный аграрный университет, Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy 9 2 21 25 https://buildprod.ru/en/nauka/article/44309/view

Авторами усовершенствовано решение задачи свободного растекания двухмерных в плане бурных потенциальных равномерных потоков полученное И.А. Шеренковым. Для получения аналитического решения использовано понятие течение общего вида. Использовано сопряжения решения в физической плоскости и в плоскости годографа скорости (виртуальной плоскости). Это позволило определить координаты точек крайней линии тока и определить параметры тока, приводящие к однозначному аналитическому решению геометрии потока.

The authors improved the solution of the problem of free spreading of two-dimensional in terms of turbulent potential uniform flows obtained by I.A. Sherenkov. To obtain an analytical solution, the concept of a general flow is used. The conjugation of the solution in the physical plane and in the plane of the velocity hodograph (virtual plane) is used. This made it possible to determine the coordinates of the points of the extreme current line and determine the current parameters leading to an unambiguous analytical solution of the flow geometry.

 бурный двухмерный водный свободное растекание безнапорная труба крайняя линия тока схема сопряжения элементарных потоков общее решение задачи rough two-dimensional water free flow pressure-free pipe extreme current line elementary flow coupling scheme general solution of the problem

Шеренков И.А. Расчет растекающегося бурного потока за выходными оголовками водопропускных сооружений [Текст] / И.А. Шеренков // Тр. Объединенного семинара по гидроэнергетическому и водохозяйственному строительству. - Вып. 1. - Харьков. - 1958. Sherenkov I.A. Raschet rastekayuschegosya burnogo potoka za vyhodnymi ogolovkami vodopropusknyh sooruzheniy [Tekst] / I.A. Sherenkov // Tr. Ob'edinennogo seminara po gidroenergeticheskomu i vodohozyaystvennomu stroitel'stvu. - Vyp. 1. - Har'kov. - 1958. Емцев Б.Т. Двухмерные бурные потоки [Текст] / Б.Т. Емцев. - М.: Энергоиздат, 1967. - 212 с. Emcev B.T. Dvuhmernye burnye potoki [Tekst] / B.T. Emcev. - M.: Energoizdat, 1967. - 212 s. Высоцкий Л.И. Гидравлический расчет рассеивающих трамплинов методом продольных аппроксимаций [Текст] / Л.И. Высоцкий. - МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1960. Vysockiy L.I. Gidravlicheskiy raschet rasseivayuschih tramplinov metodom prodol'nyh approksimaciy [Tekst] / L.I. Vysockiy. - MISI im. V.V. Kuybysheva, 1960. Шеренков И.А. Растекание бурного потока потока за выходными оголовками водопропускных труб под железнодорожными насыпями [Текст] / И.А. Шеренков // Тр. Харьковского института инженеров железнодорожного транспорта им. С.М. Кирова. - Вып. 30. - 1957. Sherenkov I.A. Rastekanie burnogo potoka potoka za vyhodnymi ogolovkami vodopropusknyh trub pod zheleznodorozhnymi nasypyami [Tekst] / I.A. Sherenkov // Tr. Har'kovskogo instituta inzhenerov zheleznodorozhnogo transporta im. S.M. Kirova. - Vyp. 30. - 1957. Коханенко В.Н. Моделирование одномерных и двухмерных открытых водных потоков [Текст]: монография / В.Н. Коханенко, Я.В. Волосухин, В.В. Ширяев, Н.В. Коханенко; под общей ред. В.Н. Коханенко. - Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2007. - 168 с. Kohanenko V.N. Modelirovanie odnomernyh i dvuhmernyh otkrytyh vodnyh potokov [Tekst]: monografiya / V.N. Kohanenko, Ya.V. Volosuhin, V.V. Shiryaev, N.V. Kohanenko; pod obschey red. V.N. Kohanenko. - Rostov n/D: Izd-vo YuFU, 2007. - 168 s. Коханенко В.Н. Двухмерные в плане бурные стационарные потоки за водопропускными сооружениями в условиях свободного растекания [Текст]:дисс. … д-ра техн. наук: 05.23.16 / Коханенко Виктор Николаевич.- Шахты, 1997.- 237 с. Kohanenko V.N. Dvuhmernye v plane burnye stacionarnye potoki za vodopropusknymi sooruzheniyami v usloviyah svobodnogo rastekaniya [Tekst]:diss. … d-ra tehn. nauk: 05.23.16 / Kohanenko Viktor Nikolaevich.- Shahty, 1997.- 237 s. Коханенко В.Н. Моделирование бурных двухмерных в плане водных потоков [Текст]: Монография / В.Н. Коханенко, Я.В. Волосухин, М.А. Лемешко, Н.Г. Папченко; под общей ред. В.Н. Коханенко. - Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013. - 180 с. Kohanenko V.N. Modelirovanie burnyh dvuhmernyh v plane vodnyh potokov [Tekst]: Monografiya / V.N. Kohanenko, Ya.V. Volosuhin, M.A. Lemeshko, N.G. Papchenko; pod obschey red. V.N. Kohanenko. - Rostov n/D: Izd-vo YuFU, 2013. - 180 s. Коханенко В.Н. Вывод основной системы уравнений движения двухмерного потока в плоскости годографа скорости и поиск её частных решений: монография. М., 1996. 98 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.12.96 № 3584 - В 96. Kohanenko V.N. Vyvod osnovnoy sistemy uravneniy dvizheniya dvuhmernogo potoka v ploskosti godografa skorosti i poisk ee chastnyh resheniy: monografiya. M., 1996. 98 s. - Dep. v VINITI 10.12.96 № 3584 - V 96. Чаплыгин С.А. Механика жидкости и газа. Математика. Общая механика [Текст]: избранные труды / С.А. Чаплыгин. - М.: Наука, 1978. - 496 с. Chaplygin S.A. Mehanika zhidkosti i gaza. Matematika. Obschaya mehanika [Tekst]: izbrannye trudy / S.A. Chaplygin. - M.: Nauka, 1978. - 496 s. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров [Текст] / Г. Корн, Т. Корн. - М.: Наука, 1970. - 720 с. Korn G. Spravochnik po matematike dlya nauchnyh rabotnikov i inzhenerov [Tekst] / G. Korn, T. Korn. - M.: Nauka, 1970. - 720 s. Тихонов А.Н. Уравнения математической физики [Текст] / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. - М.: Наука, 1986. - 106 с. Tihonov A.N. Uravneniya matematicheskoy fiziki [Tekst] / A.N. Tihonov, A.A. Samarskiy. - M.: Nauka, 1986. - 106 s.