Гідравлічні методи регулювання роздачі рідини з напірних розподільних трубопроводів

Abstract

Створення високоефективних засобів керування напірними потоками рідин, зокрема зі змінною шляховою витратою, є перспективним напрямком удосконалення виробничих технологій. Напірні розподільні трубопроводи (РТ) з дискретною шляховою роздачою рідини застосовуються в різних технічних системах, зокрема іригації (крапельне та внутрішньогрунтове зрошення), сільськогосподарській авіації (обприскування рослин), водопостачанні та водовідведенні (очисні споруди), вентиляції (припливні системи), енергетиці (системи охолодження циркуляційних вол ТЕС й АЕС) й ін. На практиці реалізується нерівномірна шляхова роздача рідини уздовж РТ. Прагнення забезпечити зменшення нерівномірності роздачі рідини уздовж потоку, спонукало науковців до удосконалення наявних і створення нових методів гідравлічного розрахунку РТ. Розповсюдження напірних розподільних трубопроводів і відсутність надійних методик розрахунку РТ свідчить про актуальність задачі удосконалення методів їх проектування та розробки способів регулювання нерівномірності шляхової роздачі рідини уздовж РТ. У цій дисертаційній роботі представлено основні галузі застосування напірних розподільних трубопроводів. Нерівномірність шляхової роздачі рідини уздовж напірних РТ регулюють змінюванням їх геометричних параметрів, зокрема зменшенням відстані між випускними отворами, збільшенням площі вихідних отворів ωor уздовж потоку та зменшенням діаметра РТ у напрямку течії рідини в ньому. Досвід показав, що найточніші методики проектування РТ ґрунтуються на розв’язанні диференціального рівняння руху рідини зі змінною витратою (Навоян Х. А., 1975 ). Теоретичний підхід до вирішення цієї задачі запропоновано в Київському національному університеті будівництва й тархітектури (Кравчук А. М., 2004 , Чернишов Д. О. 2005 ). У Національному університеті “Львівська політехніка (Чернюк В. В., 2008) розробляються методи, що базуються на розв’язанні диференціального рівняння руху рідини зі змінною витратою, котрі беруть до уваги усі геометричні параметри РТ і гідродинамічні характеристики внутрішнього та зовнішнього потоків рідин, а також струменів, які відгалужуються від РТ. Наявні теоретичні розробки потребують їх експериментальної перевірки та впровадження у виробництво. Ефективним і перспективним є запропонований науковцями Львівської політехніки метод регулювання роботи РТ за допомогою циліндричних поворотних насадок з бічним, ортогональним до їхніх поздовжніх осей, входом струменя у насадки [63]. Однак, у літературі відсутні довідкові дані про значення коефіцієнта витрати μ для таких насадок. На основі літературного аналізу з урахуванням актуальності теми і господарських потреб України, визначені мета й задачі дисертаційних досліджень.