Способы и методы повышения несущей способности ледяного покрова
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ровки грузов на акваториях без подледного течения или с малым течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4. Гидродинамические методы (применение демпферов):
2.4.1. Данный метод может использоваться при создании надежной ледяной переправы u при наличии интенсивного течения, что достигается за счет увеличения прироста толщины льда 9. Для этого под ледяной покров 7 в сквозную прорезь 2 расположенную перпендикулярно течению, наклонно устанавливают пластину 3, имеющую на верхней кромке фланец 4 для закрепления ее на поверхности льда, а на нижней - полосу из непроницаемой ткани 5. Набегающий со скоростью ?в поток воды распрямляет ткань 5, а ее свободный край 6 прижимает к нижней поверхности ледяного покрова 7. В результате подо льдом формируется замкнутый объем 8, в котором отсутствует поступательное движение воды, что приведет к интенсивному нарастанию толщины льда 9 в этом месте [11]. После замерзания воды в прорезе 2 ледяная переправа готова к эксплуатации [Патент РФ № 2132900].
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на речных акваториях с интенсивным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4.2. В данном методе ледяную переправу 2 создают посредством установки подо льдом демпферов 4, выполненных в виде прикрепленных ко льду с помощью фланцев 5 изогнутых пластин, уменьшающих под действием колебаний ледяного покрова 1 (положение 8) площадь гидравлического сечения от S1 до S2 мелководных водоемов с подводным течением. Появление на пути потока воды u гидравлического сопротивления приведет к уменьшению скорости
потока u и соответствующему повышению давления 9 в жидкости перед этим сопротивлением и наоборот [13]. В результате глубина впадины ИГВ 7 уменьшиться, что в свою очередь повысит несущую способность ледяной переправы 2 [Патент РФ № 2171332].
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на мелководных акваториях с интенсивным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4.3.Данный метод направлен на увеличение несущей способности ледяной переправы за счет уменьшения амплитуды изгибно-гравитационных волн. Для этого под ледяным покровом 1 устанавливают волногасители в виде вертикальных проницаемых пластин 3, ориентированных перпендикулярно движения грузов. Известно, что при возбуждении гравитационных волн на границе раздела двух сред, в данном случае лед вода, частицы жидкости совершают круговые движения. Если на пути движения жидкость встречает препятствие в виде пластины с отверстиями, то жидкость при прохождении через нее оставит часть своей энергии в виде гидравлических потерь, и интенсивность гравитационной волны, а соответственно и ее амплитуда уменьшиться [51], а значит и уровень изгибных напряжений во льду. Тем самым, погасив волновые колебания воды, повышается несущая способность ледяной переправы [Патент РФ № 2132901].
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на любых акваториях в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4.4. Данный метод направлен на увеличение несущей способности ледяной переправы за счет установки подо льдом и крепления к нему с помощью вертикальных штанг, на глубину при которой можно пренебречь волновым колебаниям воды [50], демпферов 3, выполненных в виде горизонтальных пластин, гасящих вертикальные колебания льда. Вследствие этого ИГВ, возбуждающимся грузом, уменьшиться, что приведет к уменьшению изгибных напряжений во льду и к соответственному увеличению несущей способности ледяного покрова. Для облегчения установки демпферов со штангами можно конструктивно выполнить в виде раскрывающегося зонта 5 [Патент РФ № 2137877].
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на глубоководных акваториях с подледным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4.5. Данный метод может быть использован для создания надежной переправы на мелководных водоемах, когда волновые колебания воды распространяются по всей глубине водоема [51]. Это достигается путем погружения демпферов 4 на глубину, при которой скорость подледного течения в водоеме максимальна. При этом происходит уменьшение амплитуды ИГВ, возбуждаемых движущимся грузом, что приведет к уменьшению изгибных напряжений во льду и соответственному повышению несущей способности ледяной переправы [Патент РФ № 2171334].
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на мелководных акваториях с подледным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4.6. Данный метод может быть использован для создания надежной переправы посредствам установки подо льдом демпферов, имеющих якоря на жестких опорах пластин достающих до дна акватория. Причем пластина имеет возможность поворота под углом к вектору скорости подледного течения под действием колебаний ледяного покрова. Если над пластинами буд