ВПЛИВ ВЕЛИЧИНИ ПОХИЛУ НА РОЗРАХУНКОВІ ПАРАМЕТРИ ЗБІРНИХ ДРЕНАЖНИХ ТРУБОПРОВОДІВ

Автор(и)

  • Кравчук А.М. Київський національний університет будівництва і архітектури image/svg+xml
  • Кравчук О.А. Київський національний університет будівництва і архітектури image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2022-2-88-96

Ключові слова:

збірний дренажний трубопровід, гідравлічний коефіцієнт тертя, коефіцієнт фільтрації, фільтраційний опір, геометричний похил дренажної труби, змінна витрата рідини.

Анотація

Розглянута система з двох диференційних рівнянь за допомогою яких описують рух рідини в дренажній трубі зі змінною витратою і умови входу рідини з навколишнього ґрунту через стінки в трубі в режимі фільтрації. Вона складається з рівняння гідравліки змінної маси і модифікованого рівняння фільтрації. Досліджуваний трубопровід прокладений з прямим похилом «і». Показано, що в даному випадку, без суттєвої похибки другим членом модифікованого рівняння фільтрації можна знехтувати. Шляхом введення нових змінних вихідна система зводиться до безрозмірного вигляду. Представлено розв’язок даної системи рівнянні у безрозмірному вигляді.

Показано, що в даному випадку розв’язок вихідної системи рівнянь залежить від величини трьох основних факторів: коефіцієнта опору збірного дренажного трубопроводу «ζl»; узагальненого параметра «A», який комплексно враховує конструктивні і фільтраційні характеристики розглядуваного потоку; геометричного похилу прокладання трубопроводу «i». При аналізі використано поняття нескінченно довгого дренажного трубопроводу, який прокладений з похилом, або, що те ж саме, похильного трубопроводу з нескінченною фільтраційною спроможністю стінок бічної поверхні. Відмічається, що такий трубопровід буде мати максимальну пропускну спроможність в порівнянні з таким же трубопроводом обмеженої довжини. На основі проведеного аналізу отримано відносно прості і зручні у використанні аналітичні залежності для розрахунку характеру зміни витрати і перепаду напорів за довжиною дренажного трубопроводу прокладеного з певним похилом.

За запропонованими формулами проведена серія розрахунків основних характеристик даних труб при різних значеннях похилу, для наочності побудовані відповідні графічні залежності. Показано, що величина геометричного похилу прокладання напірного дренажного трубопроводу, поряд з коефіцієнтом опору і узагальненим параметром, суттєво впливає на розрахункові параметри таких труб.

Посилання

1. Schultz B., De Wrachien D. Irrigation and drainage systems research and development in the 21st century. Irrigation and Drainage. 2002. Vol. 51. No 4. P. 311-327. doi.org/10.1002/ird.67.

2. Ромащенко М.І., Балюк С.А., Вергунов В.А., Вожегова Р.А., Жовтоног О.І., Рокочинський А.М., Тараріко Ю.О., Трускавецький Р.С. Сталий розвиток меліорації земель в Україні в умовах змін клімату. Аграрні інновації. 2020. Вип. 3. С. 59-64. doi.org/10.32848/agrar.innov.2020.3.10.

3. Турченюк В.О., Рокочинський А.М., Вовк П.П., Приходько Н.В., Ричко Д.М. Комплекс заходів з підвищення ефективності функціонування рисових зрошувальних систем. Вісник НУВГП. Серія «Технічні науки». 2018. Т. 4. вип. 84. С. 3-21. doi.org/10.31713/vt420181.

4. Кравчук А., Кравчук О. Оцінка впливу похилу на характеристики напірних збірних дренажних трубопроводів. Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. 2022. Вип. 40. С. 26-30. doi.org/10.32347/2524-0021.2022.40.26-30.

5. Олейник О.Я., Поляков В.Л. Дренаж переувлажненных земель. К.: Наукова думка, 1987. 279 с.

6. Мурашко А.И., Климов В.Т., Сапожников У.Г. Указания по фильтрационным расчетам горизонтального трубчатого дренажа. Минск: БелНИИМиВХ, 1977. 44 с.

7. Cherniuk V., Hnativ R., Kravchuk O., Orel V., Bihun I., Cherniuk, M. The problem of hydraulic calculation of pressure distribution pipelines. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Vol. 6. No. 7 (114). Р. 93-103. doi.org/10.15587/1729-4061.2021.246852.

8. Дмитриев А.Ф. О гидравлическом расчете дренажных трубопроводов. Гидротехника и мелиорация. 1980. Вып. 11. С. 57 – 59.

9. Чернюк В.В., Іванів В.В., Ценюх М.Б. Нерівномірність притоку води до напірного трубопроводу-збирача залежно від кута приєднання вхідних струменів. Науковий вісник НЛТУ України. 2019. Т. 29, вип. 9. С. 116-120. doi.org/10.36930/40290920.

10. Kravchuk A., Kochetov G., Kravchuk O. Improving the calculation of collecting perforated pipelines for water treatment structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 6, No. 10(108). Р. 23-28. doi.org/10.15587/1729-4061.2020.216366.

11. Кравчук А., Кочетов Г., Кравчук О. Проектування трубопроводів для рівномірного збору води вздовж шляху. Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. 2020. Вип. 33. С. 34-40. doi.org/10.32347/2524-0021.2020.33.34-40.

12. Kravchuk O.A. Particularities of hydraulic calculation of collecting pressure drainage pipelines. Bulletin of Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture. 2021. No. 83. Р. 130-138. doi.org/10.31650/2415-377X-2021-83-130-138.

13. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы / Перевод с английского Н.В. Леви под редакцией К.А. Семендяева. М.: Наука, 1977. 228 с.

14. Кравчук А.М., Чернишев Д.О., Кравчук О.А. Гідравліка напірних перфорованих трубопроводів очисних споруд систем водопостачання та водовідведення: монографія. К.: КНУБА, 2021. 203 с.

Завантаження

Опубліковано

2023-02-04

Номер

Розділ

Інженерні мережі та обладнання