Долгион ба гүйдлийн ачааллыг зүгээр л тусад нь тооцоолж, дараа нь хамтад нь нэмдэг хоёр бие даасан ачаалал гэж үзэж болохгүй.Далайн эргийн бүтцийн шинжилгээнд зөв арга бол эхлээд ижил байрлал, цаг хугацаанд долгион ба урсгалаас үүдэлтэй орон нутгийн усны хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг тодорхойлж, тэдгээрийн хурдны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тууштай координатын системд нэгтгэж, дараа нь үүссэн гидродинамик хүчийг тооцоолох явдал юм.

Энэхүү ялгаа нь том долгион, хүчтэй гүйдэл, нарийн төвөгтэй гүйдлийн профайлд өртдөг далайн байгууламжийн хувьд онцгой чухал болдог. Энэ нь тооцоолсон чирэх хүчийг мэдэгдэхүйц нөлөөлж болно, ялангуяа Морисоны тэгшитгэлийг нарийхан хоолой хэлбэртэй элементүүдэд ашиглах үед.

Энэ нийтлэлд инженерийн зарчмуудыг тайлбарласан болнодолгион-гүйдлийн харилцан үйлчлэл, гүйдлийн профайлын суналт, хурдны векторын хослол, Морисоны чирэх хүч, болон SACS дахь долгион-гүйдлийн ачааллын загварчлал.

1. Яагаад долгион ба гүйдлийн ачааллыг үргэлж шууд нэмж болохгүй вэ

Далайн эргийн бүтцийн шинжилгээнд түгээмэл хэрэглэгддэг арга бол долгионы ачаалал болон гүйдлийн ачааллыг бие даан тооцоолж, дараа нь үүссэн хүчийг хамтад нь нэмэх явдал юм.

Гэсэн хэдий ч энэ нь бүтэц дэх бодит гидродинамик ачааллыг заавал илэрхийлдэггүй.

Үндсэн асуулт бол:

Бүтцийн элементийн эргэн тойрон дахь усны бодит хурд ижил байршилд, ижил агшинд хэд вэ?

Долгионоор өдөөгдсөн хурд ба гүйдлийн хурд нь усанд нэгэн зэрэг оршдог. Тиймээс орон нутгийн усны хурдыг эхлээд тэдгээрийн хурдны векторуудыг нэгтгэн тогтоох хэрэгтэй. Үүний үр дүнд үүссэн хурдыг гидродинамик хүчийг тооцоолоход ашиглана.

Энэ нь ялангуяа чухал юмМорисон тэгшитгэлийн чирэх бүрэлдэхүүн хэсэгучир нь чирэх хүч нь харьцангуй хурдны квадраттай пропорциональ байна.

Тиймээс:

Эхлээд орчны хурдыг нэгтгээд дараа нь гидродинамик хүчийг тооцоолох нь долгион ба гүйдлийн хүчийг бие даан тооцоолж, дараа нь үр дүнг нэмэхтэй ерөнхийдөө адил биш юм.

2. Тогтворгүй усны түвшнээс дээш гүйдэл хаанаас ирдэг вэ?

Шуурганы нөхцөлд байрлах далайн эргийн байгууламжийг авч үзье.

• Тогтворгүй усны түвшинг дараах байдлаар тодорхойлноz = 0
• Усны гүн нь80 м
• Оролтын гүйдлийн профайлыг зөвхөн тогтворгүй усны түвшин хүртэл тодорхойлно
• Долгионы оргил хүрдэгη = +8 м

Давалгааны орой нь бүтцийг дайран өнгөрөхөд агшин зуурын чөлөөт гадаргуу +8 м хүртэл дээш өргөгддөг.

Бүтцийн гишүүн нь дараах байршилд байрладагz = +4 мтиймээс түр зуур живсэн байна.

Гэхдээ анхны гүйдлийн профайл нь +4 м-ийн гүйдлийн хурдыг шууд өгдөггүй, учир нь анхны профайлыг зөвхөн тогтуун усны түвшин хүртэл тодорхойлсон.

Тиймээс инженерийн асуудал нь одоогийн байдлыг тодорхойлох биш юмдавалгааны орой дээрҮүний оронд тухайн бүс дэх гүйдлийн хурдыг тодорхойлохын тулд:

тогтуун усны түвшнээс дээш боловч агшин зуурын долгионы гадаргуугаас доош.

Инженерийн нэг арга бол гүйдлийн профайлыг чөлөөт гадаргуугийн агшин зуурын өндрийн дагуу өөрчлөх явдал юм. Гүйдлийн профайлыг үр дүнтэйгээр сунгах эсвэл шахах замаар дараах байдлаар хийнэ:

• Далайн ёроолтой холбоотой далайн ёроолын үлдэгдэл
• Агшин зуурын долгионы гадаргуу нь анхны гүйдлийн профайлын дээд хилтэй тохирч байна

Энэ нь агшин зуурын норсон хэсэгт гүйдлийн хурдны жигд тархалтыг хангадаг.

3. Одоогийн профайлыг сунгах: Орон нутгийн өндрийн зураглал

Гүйдлийн профайлын суналтыг зүгээр л бүх гүйдлийн хурдыг масштабын коэффициентоор үржүүлсэн гэж ойлгож болохгүй.

Гол үйл ажиллагаа ньОдоогийн бүтцийн өндрийг анхны одоогийн профайл дахь харгалзах лавлагаа өндөрлөгтэй зураглах, дараа нь тухайн зураглагдсан байрлалаас гүйдлийн хурдыг олно.

Шугаман сунгалтын хялбаршуулсан аргын хувьд хамаарлыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

z' = -d + (z + d) × d / (d + η)

хаана:

• d= шуурганы усны гүн
• η= долгионы агшин зуурын өндөрлөг
• z= бүтцийн байршил дахь одоогийн өндөршил
• з'= анхны одоогийн профайл дахь газрын зурагт үзүүлсэн өндөрлөг

Үүнтэй ижил босоо лавлах системийг ашиглах ёстойz, z' болон η, эерэг утгатайгаар дээшээ.

Жишээлбэл, дараах байдлаар бодъё:

• Усны гүн:d = 80 м
• Долгионы өндөршил:η = +8 м

Газрын зургийг дараах байдлаар дүрсэлж болно.

Энэ нь одоогийн хурд гэсэн үг юмz = +4 мойролцоогоор анхны одоогийн профайлыг үнэлэх замаар олж авдагz' = −3.64 м.

Одоогийн хурдны интерполяцийн жишээ

Анхны одоогийн профайл нь дараах байдалтай байна гэж бодъё:

• z = 0 м-ийн гүйдлийн хурд:1.5 м/с
• z = −20 м-ийн гүйдлийн хурд:1.2 м/с

Хэрэв шугаман интерполяцийг ашиглавал ойролцоогоор −3.64 м-ийн зураглагдсан хурдыг эдгээр хоёр утгаас гаргаж авч болно.

Чухал зүйл бол:

Сунгалт нь гүйдлийн хурдыг олж авсан байрлалыг өөрчилдөг. Энэ нь зүгээр л бүх гүйдлийн хурдыг 88/80-аар үржүүлдэггүй.

Энэхүү ялгаа нь далайн эргийн гидродинамик шинжилгээнд гүйдлийн профайлын өөрчлөлтийг тайлбарлахад чухал ач холбогдолтой юм.

4. Шугаман ба шугаман бус гүйдлийн профайлын суналт

Гүйдлийн профайлыг сунгах нь заавал нэг математикийн аргаар хязгаарлагдахгүй.

API RP 2A-WSD, 22 дахь хэвлэл, 5.3.1.2.6-р хэсэгстандартад тодорхойлсон нөхцөлд шугаман бус суналтыг илүүд үздэг арга гэж тодорхойлсон бөгөөд мөн тодорхой гүйдлийн профайлын шинж чанаруудын ойролцоолсон аргуудыг хэлэлцсэн.

Ойролцоогоор жигд хурдны тархалттай харьцангуй зузаан гадаргуугийн хавтангийн хувьд энгийн босоо сунгалт нь шугаман бус суналтын боломжийн ойролцоо утгыг өгч чадна.

Бусад төрлийн одоогийн профайлуудын хувьд,Шугаман суналтыг инженерийн ойролцоолол болгон ашиглаж болно, холбогдох нөхцөл байдал болон шинжилгээний арга зүйгээс хамаарна.

Тиймээс хоёр дүгнэлтээс зайлсхийх хэрэгтэй:

• Одоогийн бүх профайлыг харгалзан үзэхгүйгээр дээшээ сунгаж болно гэж үзэх нь буруу юм.
• Шугаман суналт нь бүх нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй гэж үзэх нь бас буруу юм.

Сонголтыг одоогийн профайлын шинж чанар, холбогдох дизайны стандарт, дүн шинжилгээний шаардлагад үндэслэн хийх ёстой.

Одоогийн профайл ба долгионы кинематик

Өөр нэг чухал ялгаа ньОдоогийн профайлын суналт болон долгионы кинематик нь ижил физик процесс биш юм.

Гүйдлийн суналт нь гүйдлийн хурдны профайлыг агшин зуурын норсон бүсэд хэрхэн байрлуулахыг тодорхойлдог.

Жишээ нь аргуудУилерийн сунгалтдолгионы кинематикийг боловсруулахтай холбоотой.

Хэдийгээр ижил төстэй өндрийн зураглалын концепцууд өөр өөр томъёололд гарч ирж болох ч тэдгээрийг автоматаар ижил програм хангамжийн тохиргоо эсвэл ижил физик залруулга гэж тайлбарлаж болохгүй.

5. Долгион ба гүйдлийн хурдыг вектор болгон нэгтгэх ёстой

Орон нутгийн гүйдлийн хурдыг тодорхойлсны дараа үүнийг долгионоор өдөөгдсөн хурдтай нэгтгэж болно.

Гэсэн хэдий ч хурдыг дараах байдлаар нэгтгэх хэрэгтэйвекторуудзүгээр л тэдгээрийн хэмжээг нэмэхийн оронд.

Жишээлбэл, тодорхой цаг хугацаа, мөчид:

• Долгионы хурд =зүүн тийш 3 м/с
• Одоогийн хурд =Хойд зүг рүү 1 м/с

Үүний үр дүнд хэвтээ хурд нь:

U = √(3² + 1²) ≈ 3.16 м/с

Тиймээс энэ нь 4 м/с биш юм.

Хэрэв долгион ба гүйдлийн хурд нь коллинеар бөгөөд нэг чиглэлд байвал тэдгээрийн тэмдэглэгдсэн хурдыг шууд нэмж болно.

Жишээ нь:

3 м/с + 1 м/с = 4 м/с

Гэхдээ чиглэлүүд өөр өөр байвал вектор нэмэх шаардлагатай.

6. Бүтцийн гишүүний холбогдох хурд нь хэвийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм

Далайн эргийн хоолойн байгууламжийн хувьд бас нэг чухал зүйл бол элементтэй харьцуулахад гидродинамик хүчний чиглэл юм.

Чирэлтийн бүрэлдэхүүн хэсэгт ашигласан хурдыг ерөнхийдөө дараахтай холбон авч үзэх хэрэгтэй.бүтцийн элементэд хэвийн урсгалын бүрэлдэхүүн хэсэг.

Энэ нь нийт орчны хурдны хэмжээг налуу эсвэл өөр чиглэлтэй хоолой хэлбэртэй элемент бүрт автоматаар хэрэглэж болохгүй гэсэн үг юм.

Дурын чиг баримжаатай гишүүний хувьд:

1. Орон нутгийн долгионы хурдыг тодорхойл.
2. Орон нутгийн гүйдлийн хурдыг тодорхойл.
3. Тэдгээрийг нэгдмэл координатын системд нэгтгэ.
4. Харьцангуй урсгалын хурдыг тодорхойл.
5. Хурдыг гишүүний хэвийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон тодорхойл.
6. Тохирох гидродинамик найрлагыг хэрэглэнэ.

Хэрэв бүтцийн элемент өөрөө хөдөлж байвал холбогдох тоо хэмжээ нь мөн үүнийг харгалзан үзэх шаардлагатай.ус ба элементийн хоорондох харьцангуй хурд.

7. Морисон Драг нэр томьёонд ялгаа яагаад мэдэгдэхүйц болж байна вэ?

Морисон тэгшитгэлийг судлахад долгион ба гүйдлийн хурдыг зөв хослуулахын ач холбогдол илүү тодорхой болно.

Нэг хэмжээст хөндлөн урсгалд өртсөн тогтмол дугуй цилиндрийн хувьд нэгж уртын чирэх хүчийг хялбаршуулсан хэлбэрээр дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Fᴅ = ½ ρ Cᴅ DU |U|

хаана:

• Фᴅ= нэгж урт дахь чирэх хүч
• ρ= усны нягтрал
• Cᴅ= чирэх коэффициент
• D= гишүүний диаметр
• U= гишүүнд хэвийн гэж тэмдэглэгдсэн харьцангуй урсгалын хурд

Чухал онцлог нь нэр томьёо юм:

U |U|

Тиймээс чирэх хүч нь хурдтай харьцуулахад шугаман бус байна.

8. Жишээ: Тусдаа долгион ба гүйдлийн ачаалал ба хосолсон хурд

Хялбаршуулсан тохиолдлыг авч үзье. Үүнд:

• Долгионы хурд =3 м/с
• Одоогийн хурд =1 м/с
• Хоёулаа нэг чиглэлд үйлчилдэг

Хэрэв долгион ба гүйдлийн чирэх хүчийг тусад нь тооцоолж, дараа нь нэмбэл хурдны квадратын гишүүд дараах байдалтай байна.

3² + 1² = 10

Хэрэв хурдыг эхлээд нэгтгээд чирэх хүчийг тооцоолвол:

(3 + 1)² = 16

Энэ ялгаа нь хөндлөн нэр томьёоноос үүдэлтэй:

2 × 3 × 1 = 6

Үнэт зүйлс10 ба 16 нь хурдны квадратын гишүүд юм, м²/с² нэгжээр. Эдгээр нь кН-ээр илэрхийлэгдсэн хүч биш бөгөөд нийт гидродинамик ачааллыг дангаар нь төлөөлөхгүй.

Энэхүү хялбаршуулсан жишээ нь яагаад гэдгийг харуулж байна:

Долгион ба гүйдлийн чирэлтийг тусад нь тооцоолж, дараа нь үр дүнг нэмэх нь ерөнхийдөө орон нутгийн хурдны нийлбэрээс чирэлтийг тооцоолохтой тэнцүү биш юм.

Долгион ба гүйдлийн хурд их бөгөөд нэг чиглэлд үйлчилдэг үед энэ ялгаа нь онцгой ач холбогдолтой юм.

9. Давалгаа болон гүйдэл эсрэг чиглэлд үйлчлэхэд юу болох вэ?

Долгион ба гүйдлийн хурд эсрэг чиглэлд үйлчлэх үед мөн адил зарчим үйлчилдэг боловч тэмдэглэгдсэн хурдыг хадгалах ёстой.

Жишээ нь:

• Долгионы хурд = +3 м/с
• Гүйдлийн хурд = −1 м/с

Хамтарсан хурд нь:

U = +3 − 1 = +2 м/с

Харгалзах хурдны квадратын чирэлтийн нэр томьёо нь дараахь зүйл дээр үндэслэсэн болно.

U |U| = 2 × 2 = 4

Энэ нь тусдаа тооцоолол нь үргэлж бага ачаалал үүсгэдэг гэж дүгнэх нь яагаад буруу болохыг харуулж байна.

Долгион ба гүйдлийн хурдны харьцангуй чиглэл ба фазаас хамааран ялгаа нь хэмжээ болон чиглэлд өөрчлөгдөж болно.

10. Морисон тэгшитгэл нь инерцийн гишүүнийг агуулдаг

Дээрх хялбаршуулсан жишээ нь зөвхөн drag бүрэлдэхүүн хэсэг дээр төвлөрч байна.

Морисоны бүрэн найрлага нь мөн дараах зүйлсийг агуулдагусны бөөмийн хурдатгалтай холбоотой инерцийн нэр томьёо.

Тиймээс долгион-гүйдлийн гидродинамик ачааллыг бүхэлд нь ачаалал нь хурдны квадраттай пропорциональ гэж хэлж илэрхийлж болохгүй.

Чирэх бүрэлдэхүүн хэсэг нь шугаман бус нөлөөг хамгийн тодорхой харуулдаг бол инерцийн бүрэлдэхүүн хэсгийг холбогдох гидродинамик томъёолол болон долгионы кинематикийн дагуу авч үзэх ёстой.

Энэ ялгаа нь оффшор бүсийн бүтцийн шинжилгээний үр дүнг тайлбарлахад чухал ач холбогдолтой юм.

11. SACS дахь долгион-гүйдлийн харилцан үйлчлэл: Инженерүүд юуг шалгах ёстой вэ?

Долгион ба гүйдлийн нөлөөллийг загварчлах үедSACS, инженер нь ачааны хайрцагны нэрнээс цааш харах хэрэгтэй.

Ачааны хайрцаг гэж нэрлэгддэг“Долгион + Гүйдэл”нь өөрөө үндсэн физик процессыг зөв загварчилсан гэдгийг нотлохгүй.

Хэд хэдэн талыг шалгах хэрэгтэй:

1. Усны түвшний лавлагаа

Дараах зүйлсийг тууштай тодорхойлсон эсэхийг шалгаарай:

• Тогтвортой усны түвшин
• Шуурганы усны түвшин
• Давалгааны өндөрлөг
• Бүтцийн өндөрлөгүүд
• Одоогийн профайлын лавлах өндөрлөгүүд

Босоо лавлагаа тогтворгүй байх нь буруу одоогийн зураглалд хүргэж болзошгүй.

2. Одоогийн профайлыг сунгах

Одоогийн профайл дараах эсэхийг шалгана уу:

• Сунгасан
• Өргөтгөсөн
• Интерполяцилагдсан
• Өөр нэг хувиргалтаар өөрчлөгдсөн

Сонгосон арга нь холбогдох дизайны арга зүйтэй нийцэж байх ёстой.

3. Долгионы кинематик

Програм хангамж долгионы бөөмийн хурд болон хурдатгалыг хэрхэн үүсгэдэгийг шалгана уу.

Гүйдлийн профайлын хувиргалт болон долгион-кинематик сунгалтыг автоматаар ижил процесс гэж үзэж болохгүй.

4. Долгион-гүйдлийн чиглэл

Долгионы тархалт ба гүйдлийн чиглэлийн хоорондох харьцангуй өнцгийг шалгана уу.

Коллинеар бус долгион ба гүйдлийн нөхцөлд чиглэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд хоёулаа шинжилгээнд нөлөөлж болно.

5. Гишүүн Хэвийн Хурд

Бүтцийн элемент бүрийн хувьд элементийн чиглэлтэй харьцуулахад тохирох урсгалын бүрэлдэхүүн хэсгийг ашиглаж байгаа эсэхийг шалгана уу.

6. Харьцангуй хурд

Хэрэв бүтцийн хөдөлгөөн хамааралтай бол гидродинамик найрлага нь ус-гишүүнчлэлийн харьцангуй хурдыг зохих ёсоор ашиглаж байгаа эсэхийг шалгана уу.

7. Чирэх ба инерцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Дараах хүмүүсийн тусдаа хувь нэмрийг хянана уу:

• Чирэх хүч
• Инерцийн хүч
• Нийт гидродинамик хүч

Зөвхөн чирэх жишээг Морисоны бүрэн ачааллыг төлөөлж байна гэж бүү тайлбарла.

12. Илэрхий долгионы үе ба гүйдлийн хурдыг андуурч болохгүй

Далайн эргийн шинжилгээний бас нэг чухал асуудал бол тооцоололд ашигладаг одоогийн хурд юмилэрхий долгионы үе.

Энэ зорилгоор ашигласан гүйдэл нь бүтцийн бөглөрөл эсвэл орон нутгийн нөлөөллийн улмаас аль хэдийн өөрчлөгдсөн гүйдлийн утгатай заавал ижил байх албагүй.

Дээр дурдсан API аргачлалын дагуу илэрхий долгионы үеийг ашиглан үнэлэх хэрэгтэйхөдөлгөөнгүй чөлөөт урсгал, бүтцийн бөглөрлөөр аль хэдийн буурсан гүйдлийн оронд.

Коллинеар бус долгион ба гүйдлийн нөхцөлд долгионы чиглэлийн дагуух гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь илэрхий долгионы үеийн тооцоололд хамаарна.

Үүний зэрэгцээ, гидродинамик ачааллын тооцоонд ашигласан одоогийн профайл нь зохих профайлын зураглал болон чиглэлийн боловсруулалт шаардаж болно.

Тиймээс:

Нэг шинжилгээний зорилгоор өөрчлөгдсөн одоогийн утгыг бусад тооцооллын алхам бүрт автоматаар дахин ашиглах ёсгүй.

13. Бүтцийн ачааллын давхарга нь хүрээлэн буй орчны ачаалал үүсгэхтэй адил биш

Оффшор бүтцийн шинжилгээний чухал ойлголт бол тэдгээрийн хоорондох ялгаа юмачаалал үүсгэхмөнбүтцийн хариу урвалын суперпозици.

Шугаман бүтцийн зохих нөхцөлд бүтцийн хариу урвалууд давхардаж болно.

Гэсэн хэдий ч энэ нь эдгээр хариу үйлдлийг үүсгэсэн хүрээлэн буй орчны гидродинамик хүчийг үргэлж бие даан тооцоолж, дараа нь шугаман байдлаар нэмж болно гэсэн үг биш юм.

Жишээ нь:

Долгионы хурд + гүйдлийн хурд → орон нутгийн нийлмэл хурд → гидродинамик хүч → бүтцийн хариу үйлдэл

дараахаас үндсэндээ өөр байна:

Долгионы хүч + гүйдлийн хүч → бүтцийн хариу үйлдэл

гидродинамик хүч өөрөө хурдтай харьцуулахад шугаман бус байх үед.

Энэ ялгаа нь Морисоны чирэх ачааллын хувьд онцгой чухал юм.

14. Долгион-гүйдлийн ачааллын шинжилгээний практик ажлын урсгал

Тиймээс практик инженерийн ажлын урсгалыг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно.

Алхам 1 — Усны түвшинг тогтоох

Тогтвортой ус эсвэл борооны усны холбогдох түвшинг тодорхойлж, бүх өндөрлөгүүд ижил өгөгдлийг ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 2 — Долгионы гадаргууг тодорхойлох

Үнэлэгдэж буй байршил болон фазын долгионы агшин зуурын өндрийг тодорхойлно уу.

Алхам 3 — Одоогийн профайлыг газрын зурагт оруулах

Холбогдох гүйдлийн профайлын хувиргалтыг ашиглан агшин зуурын норсон өндрийг харгалзах гүйдлийн хурдыг тодорхойлно уу.

Алхам 4 — Долгионы кинематикийг тодорхойлох

Ижил байрлал ба фаз дахь орон нутгийн долгионоор өдөөгдсөн хурд ба хурдатгалыг тооцоол.

5-р алхам — Долгион ба гүйдлийн хурдыг нэгтгэх

Тогтмол координатын системд векторын нэмэлтийг гүйцэтгэнэ үү.

Алхам 6 — Харьцангуй урсгалыг тодорхойлох

Гишүүдийн чиг баримжаа болон шаардлагатай бол бүтцийн хөдөлгөөнийг харгалзан үзнэ үү.

7-р алхам — Гидродинамик хүчийг тооцоолох

Зохих Морисон эсвэл бусад гидродинамик найрлагыг хэрэглэнэ.

8-р алхам — Чиглэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шалгах

Бүтцийн элемент бүрийн хувьд хэвийн ба тангенциал хурдны зөв бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигласан эсэхийг шалгана уу.

Алхам 9 — SACS гаралтыг хянах

Зөвхөн ачааллын тохиолдлын нэрэнд найдахаас илүүтэй үндсэн таамаглал болон гаралтын тоо хэмжээг шалгана уу.

Алхам 10 — Холбогдох стандартын дагуу баталгаажуулах

Холбогдох API шаардлага, төслийн тодорхойлолт, програм хангамжийн баримт бичиг, дүн шинжилгээний таамаглалыг хянана уу.

15. Гол дүгнэлтүүд

Долгион ба гүйдлийн ачааллыг зөв зохицуулах нь үндсэндээ юмбүтцийн ачааллын асуудал болохоос өмнө усны кинематикийн асуудал.

Гол зарчмууд нь:

• Долгион ба гүйдлийн хурдыг ижил байршил, цагт үнэлэх хэрэгтэй.
• Агшин зуурын чөлөөт гадаргуу нь лавлах усны түвшингээс өөр байх үед гүйдлийн профайлыг өөрчлөх шаардлагатай байж болно.
• Гүйдлийн профайлын суналт нь хурдны түүвэрлэлтийн байрлалыг өөрчилдөг; энэ нь зүгээр л жигд хурдны үржүүлэгч биш юм.
• Долгион ба гүйдлийн хурдыг вектор болгон нэгтгэх хэрэгтэй.
• Бүтцийн элементэд хэвийн хурдны бүрэлдэхүүн хэсэг нь Морисоны чирэлтийн хувьд чухал юм.
• Бүтцийн хөдөлгөөн хамааралтай үед уснаас гишүүн хүртэлх харьцангуй хурдыг харгалзан үзэх хэрэгтэй.
• Морисоны чирэлт нь U|U|-ээс хамаардаг тул шугаман бус юм.
• Долгион ба гүйдлийн чирэлтийг тусад нь тооцоолж, үр дүнг нэмэх нь ерөнхийдөө нийлмэл хурдаас чирэлтийг тооцоолохтой тэнцүү биш юм.
• Морисон инерцийн нэр томьёог тусад нь авч үзэх шаардлагатай бөгөөд үүнийг энгийн хурдны квадрат жишээгээр төлөөлүүлээгүй болно.
• Илэрхий хугацааны тооцоололд ашигласан одоогийн утгыг өөр газар ашигласан хаагдсан эсвэл өөрчилсөн одоогийн утгуудтай автоматаар андуурч болохгүй.
• Бүтцийн хариу урвалын суперпозици нь хүрээлэн буй орчны гидродинамик ачааллыг үргэлж бие даан үүсгэж, шугаман байдлаар нэмж болно гэсэн үг биш юм.
• SACS ачааллын тохиолдлын нэрс нь долгион-гүйдлийн шинжилгээний физик зөвийг баталгаажуулахад хангалтгүй.

Дүгнэлт

Долгион-гүйдлийн ачааллын хослолын гол асуудал нь зүгээр л хоёр хүч нэмж болох эсэх биш юм.

Илүү үндсэн асуулт бол:

Ус бүтцийн элементийн эргэн тойронд яг ижил байрлалд, ижил агшинд хэрхэн хөдөлж байна вэ?

Гүйдлийн профайлын суналт тодорхойлноодоогийн хурдыг хаана авах ёстой вэ.

Векторын хослолыг тодорхойлнодолгион ба гүйдлийн хурд хэрхэн харилцан үйлчилдэг вэ.

Морисон тэгшитгэл нь дараахийг тодорхойлноүүссэн усны хөдөлгөөн хэрхэн гидродинамик хүчин болж хувирдаг вэ.

Эдгээр алхмууд нь физик байдлаар холбогдсон бөгөөд ерөнхийдөө бие даан тооцоолсон хоёр хүрээлэн буй орчны ачааллын үр дүнг нэмснээр орлуулах боломжгүй юм.

Тиймээс найдвартай далайн эргийн бүтцийн шинжилгээ хийхийн тулд инженерүүд дараах гинжин хэлхээг бүрэн хянаж үзэх хэрэгтэй.

Усны түвшин → Гүйдлийн профайл → Долгионы кинематик → Долгион-гүйдлийн хурдны хослол → Харьцангуй гишүүний хурд → Гидродинамик хүч → Бүтцийн хариу үйлдэл

Энэхүү арга нь долгион ба гүйдлийн хосолсон ачаалалд өртсөн далайн эргийн хоолойн бүтцийг шинжлэхэд илүү физикийн хувьд тогтвортой үндэс суурийг бий болгодог.

Байнга асуудаг асуултууд

Долгион ба гүйдлийн ачааллыг зүгээр л хамтад нь нэмж болох уу?

Бүх тохиолдолд биш. Морисоны чирэх ачааллын хувьд гидродинамик чирэх хүчийг тооцоолохоос өмнө долгион ба гүйдлийн хурдыг ерөнхийдөө нэгтгэх хэрэгтэй, учир нь чирэх хүч нь хурднаас шугаман бус хамааралтай байдаг.

Одоогийн профайлын суналт гэж юу вэ?

Гүйдлийн профайлыг сунгах нь долгионы улмаас чөлөөт гадаргуугийн өндөр өөрчлөгдөх үед анхны гүйдлийн хурдны профайлыг агшин зуурын норсон усны баганатай зураглах арга юм.

Гүйдлийн суналт гэдэг нь хурдыг масштабын хүчин зүйлээр үржүүлэх гэсэн үг үү?

Үгүй. Ерөнхийдөө суналт нь анхны профайлаас гүйдлийн хурдыг олж авсан өндрийг өөрчилдөг. Үүнийг зүгээр л бүх хурдыг нийтлэг үржвэрээр үржүүлэх гэж ойлгож болохгүй.

Долгионы кинематик ба гүйдлийн профайлын суналтын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Долгионы кинематик нь долгионы хөдөлгөөнтэй холбоотой хурд ба хурдатгалыг тодорхойлдог. Гүйдлийн профайлын суналт нь тодорхой гүйдлийн профайлыг агшин зуурын усны багана дотор хэрхэн дүрслэхийг өөрчилдөг. Эдгээр нь өөр өөр физик процессуудтай холбоотой байдаг.

Давалгаа ба гүйдэл хосолсон үед Морисоны чирэх хүч яагаад мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг вэ?

Учир нь чирэх хүчин зүйл нь U|U|-ээр дамжин тэмдэглэгдсэн харьцангуй хурдаас хамаарна. Тиймээс долгион ба гүйдлийн чирэх хүчийг бие даан тооцоолоход нийлмэл хурд нь байхгүй хөндлөн хүчин зүйлийг үүсгэж болно.

Долгион ба гүйдлийн чиглэл чухал уу?

Тийм ээ. Долгион ба гүйдлийн хурдыг вектор гэж үзэх хэрэгтэй. Тэдгээрийн харьцангуй чиглэл нь үүссэн хурд болон гидродинамик хүчинд нөлөөлдөг.

Бүтцийн элемент бүрт усны нийт хурдыг ашиглах ёстой юу?

Заавал биш. Нарийхан хоолой хэлбэрийн элементүүдийн хувьд элементийн хэвийн хурдны бүрэлдэхүүн хэсэг нь хөндлөн чирэлтэд онцгой хамааралтай байдаг. Тиймээс элементийн чиглэлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

SACS долгион ба гүйдлийн харилцан үйлчлэлийг автоматаар зохицуулж чадах уу?

Яг нарийн боловсруулалт нь SACS хувилбар, шинжилгээний тохиргоо, оролтын тодорхойлолт, сонгосон аргачлалаас хамаарна. Инженерүүд зөвхөн ачааллын кейсийн нэрэнд найдахаас илүүтэй холбогдох програм хангамжийн баримт бичиг, гаралтыг баталгаажуулах хэрэгтэй.

Долгион-гүйдлийн ачааллын хослол нь бүтцийн ачааллын суперпозицитой ижил үү?

Үгүй. Бүтцийн хариу урвалыг зохих шугаман таамаглалын дагуу давхарлаж болох боловч гидродинамик хүчний үүсэлт нь шугаман бус байж болно. Тиймээс хүрээлэн буй орчны ачааллын үүсэлт болон бүтцийн хариу урвалын давхардлыг тусдаа ойлголт гэж үзэх хэрэгтэй.