Реклама

Чеботарев А.И. Учебник для специальности гидроинжинерия. Страница 151

На турбулентный перенос, вызванный пульсацией скоростей течения жидкости, накладывается падение частиц, совершающееся с гидравлической скоростью т. Впервые диффузионная теория для решения вопросов о транспорте наносов потоком была применена, а в последующем существенно развита для решения и ряда других вопросов движения жидкости В. М. Маккавеевым.

Диффузионная теория взвешивания, исходящая из представ­ления о том, что перенос частиц наносов в турбулентном потоке осуществляется хаотическими многочисленными, но сравнительно малыми по величине пульсациями скоростей, не в полной мере согласуется с современными представлениями о структуре турбу­лентного потока. Новые данные о природе турбулентности показы­вают, что пульсация скоростей в турбулентном потоке образует не­прерывный переход (спектр) от малых, часто повторяющихся отклонений скорости (пульсации высокой частоты), до крупномас­штабных турбулентных образований, соизмеримых с глубиной по­тока (пульсации низкой частоты). Очевидно, что диффузионная теория, учитывающая влияние на перемещение наносов лишь мно­гочисленных мелких пульсаций скорости, способна отразить зако­номерности перемещения в потоке только мелких частиц. Как по­казывают эксперименты, выводы диффузионной теории справед­ливы для частиц диаметром менее 0,20 мм. Закономерности распределения в потоке более крупных наносов, переносимых в по­перечном (к основному продольному движению жидкости) направ­лении пульсациями низких частот, этой теорией не могут быть охвачены.

Из изложенного следует, что только мелкие взвешенные ча­стицы могут иметь скорость и пульсации, не отличающиеся от ско­рости жидкости.

Более крупные частицы, обладая большей инерцией, чем жид­кость, будут отставать от нее при возрастании скоростей и

воды с максимумом скорости вблизи гребня. В подвалье обычно^ наблюдаются вальцы с горизонтальной осью вращения и отрица­тельными, направленными навстречу течению реки скоростями V дна. В некоторых случаях в подвалье устанавливаются положи­тельные, но очень малые донные скорости, а иногда наблюдается застой воды. Появлением в подвалье гряды отрицательных или ну­левых скоростей течения объясняется отложение на низовом от­косе частиц грунта, смываемых с лобового откоса.