Библиографическое описание:

Шокиров А. А., Каршиева Н. Х., Юсупова Ф. Р. Энергосберегающая технология подачи воды из перфораций вдоль пути увлажнителя // Молодой ученый. — 2016. — №5. — С. 107-109.

 

В данной статье предложены общие сведения о энергосберегающей технологииприподачи воды из перфораций вдоль пути увлажнителя.

Ключевые слова: расход воды, перфорация, увлажнитель, энергосберегающая технология, труба, установка, начальный участок, эксперименты, потери напора, кинетическая энергия, результаты.

 

Целью исследования являлось определение расхода воды через перфорации вдоль пути трубы увлажнителя с открытым концом при атмосферном окружении и распределения внутреннего давления по сечения увлажнителя.

Эксперименты проведены на установке, разработанной Шакировым А. А. [1]. Установка состоит из полиэтиленовой трубы диаметром 13 мм и длиной 8 м. Начальный участок трубы-3 м. Длина рабочей части — 2,6 м. В верхней части по горизонтальной линии просверлены отверстия диаметром 1 мм на расстоянии 10 см друг от друга. На каждом пятом отверстии установлены штуцеры для измерения пьезометрического давления. Число штуцеров -5, количество перфораций — 21. Расходы потока на перфорациях и в конце трубы измеряются объемным способом.

В результате опытов получили зависимость изменения расхода воды на перфорациях от длины трубы. Статистическая обработка результатов экспериментальных данных дала функцию монотонно убывающей прямой линии в виде

.

Зависимость расходов выходящий из каждой перфорации от перепадов давления показывает, что в начальном сечении трубы расход в перфорациях подчиняется криволинейному закону, а с удалением от него закономерность распределения расхода в перфорациях стремится к прямолинейному закону.

Как известно из гидравлики потери напора на единицу длины при движение жидкости в параллельном оттоке на элементарном пути выражаются формулой [2].

, (1)

где  — потери напора в данном сечения на участке трубы длины ;  — удельное сопротивление трубопровода; - расход жидкости изменяющийся вдоль пути по закону.

, (2)

где  — общий расход; - расход воды в конце трубы, так называемый сбросной расход.

Изменение расхода на перфорациях, в зависимости от перепада давления на участке , изучали для случаев работы всех перфораций; работы одной перфорации при закрытых остальных; работы одной перфорации при последовательном открывании последующих. В этих экспериментах характерно появление , которое в дальнейшем будем называть «Начальным перепадом давления» для выхода жидкости через отверстия. При переходе от сечения к сечению по длине трубы увеличивалось, а вдоль неё давление убывало. Безразмерный перепад давления в зависимости от безразмерного расхода перфорациях можно описать выражением:

(3)

Количество жидкости, протекающее за единицу времени на участке трубы длиной , будет выражается формулой [2].

(4)

С учетом формулы (1) и (4) получим уравнение движения жидкости по перфорированной трубе.

, (5)

где и  — постоянные, зависящие от режима, физических свойств жидкости а также от степени перфорированности.

Решение уравнения (5) выражается в следующем виде.

, (6)

Произвольные постоянные инаходим из граничных условий.

, , ,

где — расход жидкости при входе трубы; — значение напора на входев трубу;

- фактор пропорциональности, зависящий от степени перфорации стенок трубы.

Тогда решение (6) преобразуется к виду

, (7)

Изменение напора вдоль пути можно записать в виде.

, (8)

Несложный анализ полученных формул показывает, что при одинаковом начальном напоре в случае перфорированных труб расход через перфорации с изменением перепада напора т. е. вдоль трубы изменяется по криволинейному закону, что подтверждается экспериментально. Для обеспечение непрерывного выхода расхода воды из перфорациях необходимо увеличить диаметр перфорации вдоль пути увлажнителя. Этим и соблюдается постоянство удельная кинетическая энергия.

 

Литература:

 

  1. Шакиров А. А. Обоснование эффективных параметров гидродинамических процессов в каналах пористых сред. // Авт.дисс. на соиск. уч. степ, д.т.н. — Т., 1998, 39 с.
  2. Гиргидов А. Д. Механика жидкости и газа (гидравлика). СПбГПУ, 2004, 398 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle