ДОСЛІДЖЕННЯ НЕРІВНОМІРНОСТІ ЗБОРУ ТА РОЗДАЧІ ВОДИ ПОРИСТИМИ ТРУБАМИ В УМОВАХ БЕЗНАПІРНОГО РУХУ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2023-5-117-125Ключові слова:
пориста труба, безнапірний рух, фільтри, збирання (відтік) води, гідравлічний розрахунок.Анотація
Однією з основних споруд, що застосовуються для отримання води питної якості у схемах господарсько-питного водопостачання населених пунктів, є фільтри, головні конструктивні елементи яких включають дренажно-розподільні та відвідні системи. Для підвищення ефективності та надійності фільтри обладнуються пористими трубчастими системами для розподілу та збирання води. У зв'язку з цим отримання достовірних методик їх розрахунку представляє науковий та практичний інтерес.
У статті зазначається, що вода у розподільчих та збірних трубопроводах рухається зі змінною по шляху витратою. Причому приплив або відтік води залежить від змінного по довжині труби тиску, і якщо рух безнапірний – від змінного рівня води, а для пористих труб цей рух безперервний.
Задача руху рідини зі змінною по шляху витратою вивчалася багатьма авторами, проте залежності які при цьому були отримані в основному стосувалися перфорованих трубопроводів і відкритих лотків.
Авторами розглядається робота пористої труби за умовами безнапірного руху, що описується двома рівняннями – руху рідини всередині труби і руху рідини через стінки труби. Зазначається складність цієї задачі, яка обумовлена тим, що це рівняння взаємопов'язані. Тобто витрата рідини через стінки труби залежить від глибини шару води в трубі, яка визначається рівнянням руху всередині труби. Аналогічно закон зміни глибини визначається, зокрема, закономірностями припливу.
Досліджуючи нерівномірність розподілу та збору води пористою трубою отримано математичну модель, на підставі якої розроблено наближену методику розрахунку. Це дозволяє по критичній глибині води, яка встановлюється в кінці труби, отримати значення середньої глибини потоку в трубі. Для спрощення розрахунків в статті наведені відповідні номограми.
Перевірка достовірності моделі проводилася на експериментальній установці. Аналіз отриманих дослідних даних показав добру відповідність їх результатам розрахунку, виконаних за наближеною методикою – відхилення глибини потоку в середньому перерізі не перевищує 1,5%.
Посилання
[1] Natsionalʹna dopovidʹ pro yakistʹ pytnoyi vody ta stan pytnoho vodopostachannya v Ukrayini u 2016 rotsi. Baza danykh "Minrehion Ukrayiny". [Online]. Available: http://www.minregion.gov.ua/napryamki-diyalnosti/zhkh/teplovodopostachannya-ta-vodovidvedennya/natsionalnadopovid/proekt-natsionalnoyi-dopovidi-pro-yakistpitnoyi-vodi-ta-stan-pitnogo-vodopostachannya-vukrayini-u-2016-rotsi/
[2] P.D. Horuzhy, T.P. Homutetska,V.P. Horuzhy, Resursozberigayuchi tehnologii vodopostachannya. К.: 2008.
[3] Voda ta vodoochysn itekhnolohiyi. Naukovo-tekhnichni visti, К.: 2016. no. 2.
[4] S.M. Epoyan,, V.D. Kolotilo, О.G. Drushlyak, G.І. Suhorukov, Т.С. Ayrapetyan, Vodopostachannya та ochistka prirodnih vod. H.: 2010.
[5] V. Progulnyi, M. Ryabkov, "Application of porous drainage in filters with floating media", Naukovo-tekhnichnyy zbirnyk, no. 2 (19), pp. 143-146, 2015.
[6] V. Progulnyi, "Poristyi konstruktsii filtrovalnykh sooruzheniy", Zbirnik II Mizhnarodnoi naykovoi konpherensyi z naukovo–praktichnikh tekhnologiy, Luksenburg, pp. 32-35, 2021.
[7] A. Kravchuk, G. Kochetov, O. Kravchuk, "Improving the calculation of collecting perforated pipelines for water treatment structures", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 6, no. 10(108), pp. 23–28, 2020.
[8] B. Schultz, "Irrigation and drainage systems research and development in the 21st century", Irrigation and Drainage, vol. 51, no. 4, pp. 311–327, 2002.
[9] L.K. Smedema, S. Abdel-Dayem, W.J. Ochs, "Drainage and agricultural development", Irrigation and Drainage Systems, no.14, pp. 223–235, 2000.
[10] V.V. Chernuk, V.V. Іvаnіv, М.B. Shenukh, "Nerivnomirnist pritoku void dо napirnogo truboprovodu-zbiracha zhalezhno vid kuta priednannya vkhidnikh strumeniv", Naukovyivisnik NLTUU Ukraine, Т. 29, no. 9, pp. 116–120, 2019.
[11] P.I. Mendus, S.P. Mendus, V.О. Turchenuk, B.А. Philipchuk, А.M. Rokochinskiy, "Drenazhnа risovikhsistemakh та komleksna osinka yogo ephektivnosti", Visnik NUVGP. «Tekhnichninauki», Т.3, no. 71, pp. 248–251, 2015.
[12] I.V.Bigun, "Osoblivosti zastosuvannya napirnikh rozpodilnikh truboprovodiv uriznikh tekhnichnikh sistemakh", Theory and Building Practice, Т.1, no. 2, pp. 14–20, 2019.
[13] G.A. Petrov, Gidravlika peremennoy massi. L.: 1964.
[14] M.V. Ryzbkov, "Poristi konsruksii drenazhiv v shvidkikh vodoochisnikh filtrakh z plavayuchoyu zasipkoyu", avtoref. dis. na zdobuttya nauk. stupenya k-ta tekhn. nauk: 05.23.04, Odes'ka derzhavna akademіya budіvnictva ta arhіtekturi. Odesa 2018.
[15] P.A. Grabovskiy, G.M. Larkina,V.I. Progulnyi, "Intensifikasiyа vodoochisnikh filtriv", Vodopostachannya ta vodovidvedennya, no. 6, pp. 38-48, 2012.
[16] D.M. Mins, S.A. Shubert, Filtri AKH i raschoti promivki skorikh filtriv. M.: 1951.
[17] A.M. Kurganov, N.F. Fyodorov, Gidravlicheskie raschoti system vodopostachannya ta vodovidvedennya. L.: 1986.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
