|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
МЕТОДЫ УМЕНЬШЕНИЯ РАЗРУШИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРА НА СКАТНУЮ КРЫШУдипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Мельникова О.Н.
- Автор: Шабров М.Н.
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2015
- Аннотация: Срыв крыш при проходе воздушных фронтов и ураганов обычное явление. Расчеты ветрового давления в настоящее время опираются на эмпирические формулы, для наиболее дорогих проектов определяются на моделях в аэродинамических трубах. Численные расчеты требуют эмпирических знаний о характере движения в вязких слоях потока, используют ряд гипотез и теорий о вязком слое, но дают сбои в практическом применении. Кроме того, методы прямого численного моделирования требуют использование высоко квалифицированных специалистов и мощных компьютеров. Насущной задачей является построение простой гидродинамической модели, позволяющей объяснить многочисленные срывы крыш и рассчитать поле давления обычным специалистам. В настоящей работе сделана такая попытка в рамках строгих ограничений углом наклона скатной крыши менее 15 градусов и безотрывным обтеканием крыши. Модель учитывает, что для такого угла ската набегающий горизонтальный поток воздуха достигает начального значений скорости над коньком на высоте в три раза превышающей высоту крыши. В работе используется физический механизм течения жидкости в вязком слое замедляющегося в направлении движения потока воздуха, предложенный ранее на кафедре физики моря и вод суши: в таком слое скорость течения периодически падает до нуля под действием силы трения у подстилающей поверхности и обратного градиента давления на верхней границе слоя. В результате периодически формируется цепочка вихрей, вылетающих вверх под воздействием модифицированной силы Жуковского. В момент вылета вихрей возникает резкое ускорение течения в вязком слое, что и приводит к отрицательному скачку давления и срыву крыши. Скачок давления определяется нестационарным уравнением Коши-Лагранжа для однородного горизонтального потока жидкости, что является дополнительным ограничением задачи. Тем не менее, оценка предельного скачка давления, известного из натурных данных для скорости ветра около 33 м/с, получается правильно.
- Добавил в систему: Мельникова Ольга Николаевна