Сделай Сам Свою Работу на 5

методом конечных разностей





 

Цель работы: выполнить прогноз деформаций на участке реки, решая уравнение деформации методом конечных разностей.

Исходные данные: расход воды, число расчетных поперечных сечений, шаг по времени, число расчетных моментов времени. Кроме этих данных для решения задачи задаются массив расстояний поперечных сечений от постоянного начала, массивы площадей живого сечения, ширин и средних глубин сечений.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Общие указания

 

Рассматривается участок реки длиной 20-30 ширин русла. Применяется одномерная модель потока. Движение воды за избранный промежуток времени считается квазиустановившимся. Влияние деформаций на положение свободной поверхности не учитывается.

Все вычисления выполняются на ЭВМ по заранее составленной программе расчета. Программа имеет сокращенное наименование DINBED и реализована в диалоговом режиме в среде Windows©. Уравнение деформации в программе решается методом конечных разностей по левой явной трехточечной разностной схеме. Результаты расчета приращений отметок дна реки выводятся на печать.

Исходные уравнения, решаемые в программе, записываются в виде 4.1-4.3. Берега считаются недеформируемыми и изменение ширин русла по длине участка B=B(l) задается. Уравнение деформации (4.1) решается при заданных начальном и граничном условиях.



Начальным условием служит распределение площадей сечений по длине участка в начальный момент времени. Верхняя граница участка назначается в сечении с пренебрежимо малыми деформациями дна.

Граничное условие имеет вид w(l1,t)=const.

В качестве исходных данных для выполнения расчетов задаются следующие параметры.

Q – расход воды, м3/c;

N – число поперечных сечений;

Lрасстояние от постоянного начала, км;

w – площадь поперечного сечения, м2;

В – ширина сечения, м;

К – шаг по времени, сут,;

М – число моментов времени.

 

Разностная запись уравнений

 

В двумерной области вводится прямоугольная сетка координат с переменным шагом по длине и постоянным шагом по времени. Разностная запись уравнения деформации имеет вид

(5.1)

При этом средняя глубина в живом сечении и величина приращения отметки дна для j-го момента времени определяются, соответственно



(5.2)

(5.3)

 


Последовательность вычислений

 

Программа счета состоит из головной программы и четырех подпрограмм.

Головная программа является программой- диспетчером. С помощью подпрограмм осуществляется ввод параметров задачи и массивов исходных данных и основной цикл расчетов значений площади живого сечения и приращения отметок дна за весь рассматриваемый период времени. Специальная подпрограмма формирует таблицы результатов вычислений и выводит их на дисплей, а при необходимости на печать.

Ввод исходных данных осуществляется в соответствии с командами монитора. После выполнения программы результаты расчета приращений отметок дна выводятся на экран монитора в виде таблицы.

По табличным данным строятся совмещенные профили дна для всех расчетных моментов времени и выполняется анализ полученных результатов.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

Основная литература

 

1. Гришанин К.В. Основы динамики русловых потоков: Учебник для институтов водного транспорта. - М.: Транспорт, 1990. - 320 с.

 

Дополнительная литература

 

1. Гришанин К.В. Динамика русловых потоков. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 312 с.

2. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. - Л.: Гидрометеоиздат. 1982. - 272 с.

3. Гришанин К.В. Гидравлическое сопротивление естественных русел.
- СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 182 с.

4. Барышников Н.Б. Динамика русловых потоков.- Санкт- Петербург, РГГМУ, 2007.- 314 с.

 




СОДЕРЖАНИЕ

 

1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. 4

2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. 8

3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. 15

4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. 19

5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. 26

 

 


 

Гладков Геннадий Леонидович

 

 

ДИНАМИКА РУСЛОВЫХ ПОТОКОВ

 

 

Учебно-методическое пособие

 

 

Редактор

 

Корректор

 

Подписано в печать Сдано в производство 99.99.05

Лицензия № 000283 от 19.10.98 г. Формат 60х84 1/16. Усл.-печ. 2,4

Уч.-изд.л. 2,3 Тираж 50 экз. Заказ № 229

Отпечатано в ИИЦ Ф ГОУ ВПО СПГУВК

198035, Санкт-Петербург, Межевой канал, д.2

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.