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.
Основные термины (генерируются автоматически): расхода воды, пути увлажнителя, участке трубы, пути трубы увлажнителя, сечении трубы расход, участке трубы длины, определение расхода воды, полиэтиленовой трубы диаметром, выхода расхода воды, изменения расхода воды, участке трубы длиной, перфорации с изменением перепада, криволинейному закону, кинетическая энергия, расход жидкости, безразмерного расхода перфорациях, длины трубы, расход воды, и в конце трубы, распределения расхода в перфорациях.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle