ГОСТ Р 70023-2022. Национальный стандарт Российской Федерации. Физическое моделирование волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения. Требования к построению модели, проведению экспериментов и обработке результатов

4.2 Критерии подобия и масштабы

 

4.2.1 При выполнении физического моделирования волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения должно быть обеспечено механическое подобие объекта и модели.

4.2.2 В качестве основного критерия подобия следует использовать число Фруда F_r, то есть необходимо обеспечить равенство чисел Фруда объекта и модели

 

, (1)

 

где V - характерная скорость (например, скорость распространения волны), м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

L - характерный линейный размер (например, длина волны), м.

4.2.3 При исследовании волнового воздействия на откосы набросных сооружений (из камня или фасонных массивов) следует также обеспечить на модели выполнение условия

 

Re >= 1000, (2)

 

где Re - число Рейнольдса, вычисляемое по формуле

 

, (3)

 

где V - характерная скорость (например, скорость распространения волны), м/с;

L - характерный линейный размер (например, диаметр элементов наброски), м;

- кинематическая вязкость жидкости, м²/с.

4.2.4 Линейные размеры (геометрические размеры сооружений и их элементов, глубины, высоты и длины волн и т.п.) на модели принимаются в линейных масштабах - вертикальном m_h и горизонтальном m_l. Указанные масштабы могут не совпадать. В этом случае моделирование ведется с искажением масштабов. Вертикальный масштаб модели m_h является основным для определения других масштабов модели.

4.2.5 Для исключения влияния поверхностного натяжения масштаб моделирования должен быть таким, чтобы высота волн на модели была не менее 2,0 см, а длина не менее 20,0 см.

4.2.6 Масштаб времени и периода волн m_t вычисляют по формуле

 

, (4)

 

где m_h - линейный масштаб.

4.2.7 Масштаб массы элементов (плит, камня или фасонных массивов) m_G при исследовании их устойчивости вычисляют по формуле

 

, (5)

 

где m_h - линейный масштаб.

4.2.8 Масштабы подбираются с учетом параметров экспериментальных установок, размеров акватории и элементов волн.

4.2.9 Искажение горизонтальных масштабов (искажение продольного масштаба относительно поперечного) не допускается. Искажение вертикального масштаба относительно горизонтального допускается при соблюдении требований 4.2.2 и 4.2.3.