Повышение эффективности водного транспорта сортиментов в пучковых плотах путем совершенствования их гидродинамического качества

• Автор: Казначеева, Наталья Игоревна
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Гидродинамическая картина сложного силового воздействия воды на движущийся в ней пучковый плот

1.2. Гидродинамические качества хорошо обтекаемых тел, двигающихся в воде

1.3. Гтдродинамические качества плохообтекаемого тела

1.4. Экспериментальные исследования коэффициента

сопротивления пучковых плотов

1.5. Эксплуатационные режимы буксировки плотов

1.6. Математические методы оптимизации

1.7. Выводы по состоянию вопроса и постановка задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Силы сопротивления, действующие на пучковый плот при
движении в жидкости
2.1. Геометрическое, кинематическое и динамическое подобие движения тел в маловязкой жидкости
2.2. Коэффициенты сопротивления сил давления и трения при движении сплоточной единицы в воде
2.3. Водопоглощение материала древесины в процессе транспорта
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
СОПРОТИВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ПУЧКОВ
3.1. Методика проведения опытов
3.2. Результаты экспериментальных исследований
3.3. Аналитическое обобщение полученных результатов
3.4. Выводы
4. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ПЛОТОВ

4.1 Оптимизация методом вариационного исчисления
4.2. Режимы минимума энергетических затрат
4.3. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПАКЕТИРОВАНИЯ СПЛОТОЧНЫХ ЕДИНИЦ
5.1. Оптимизация берегового пути спуска пучков на воду
5.2. Технология пакетирования пучков на берегу
5.3. Технология пакетирования пучков на воде
5.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Водный транспорт леса является важной составляющей развития лесной промышленности. Известно, что по сравнению с сухопутным транспортом он обладает существенно меньшими удельными затратами на эксплуатацию транспортных средств, благодаря естественным готовым путям, не требующих больших капиталовложений на их формирование и обслуживание. Несмотря на наблюдавшееся в последние годы снижение объёмов транспорта заготавливаемых лесоматериалов водным путем, вызванного как объективными, так и субъективными причинами, сами объёмы остаются достаточно большими, поэтому его развитие в рыночных условиях экономики является перспективным направлением в лесной отрасли народного хозяйства.
Перед транспортом лесоматериалов в пучковых плотах, являющегося наиболее рентабельной составляющей транспорта заготавливаемого древесного сырья и основной составляющей водного транспорта леса, ставится задача перспективного развития путём совершенствования сплоточных единиц за счет повышения их гидродинамического качества и оптимизации режимов буксировки плотов, что позволит дальнейшее снижение удельной энергоёмкости технологического процесса лесосплава.
К необходимости решения поставленной задачи подводит анализ состояние цен на рынке углеводородного топлива и лесоматериалов: темпы роста первых существенно превышают последние.
Совершенствование технологии плотового сплава лесоматериалов так же связано с необходимостью разработки надежных способов сохранения экологии природных водных путей.
Таким образом, решение задачи формирования пучковых плотов с высоким гидродинамическим качеством и сохранностью экологии

получаем
V ср* “ V ф "Ь ЗУсрУ2* ,
что указывает на увеличение мощности транспорта лесоматериалов при нестационарных колебательных режимах движения.
Аналогичная картина оценки силы буксировки имеет место на основании формулы
Рь= - с1(Му)/& + Я = - ё(Му)/Л + !4 ру2й ,
в которой V = уф + V
тогда в результате статистического осреднения
V2 = (Уср + V.)2 = V2 ср + 2УсрУ* + V2. получаем значение скорости
Уср* = ( -ср + у2* )1/2
что указывает на увеличение силы буксировки при нестационарных колебательных режимах.
1.6. Математические методы оптимизации.
Рыночные условия развития лесной отрасли с определенной необходимостью выдвигают требование оптимизации каждого звена технологического процесса лесозаготовительного производства. Наиболее