Гидравлический расчет движения сапропелевых гидросмесей в напорных трубах

• Автор: Сахвадзе, А.Л.
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тбилиси
• Количество страниц: 189 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. В в е д е н и е .

2. Состояние вопроса и постановка задачи.

В и в од ы

3. Анализ теоретических и экспериментальных работ в области гидротранспорта смеси

3.1. Некоторые теоретические положения движения жидкостей

3.2. Обзор экспериментальных исследований гидротранспорта смеси .

В ы в од ы .

4. Экспериментальное исследование закономерностей при движении сапропелевой массы в напорных трубопроводах

4.1. Исследование физикомеханических характеристик сапропеля оз.Палиастоми

4.2. Изучение вязкостных свойств сапропеля оз.Палиастоми .

4.2.1. Метод определения вязкостных свойств сапропелевой гидромассы.
4.2.2. Исследование характеристик движения сапропелевой массы по реологическим признакам
и установление его физической модели .
4.3. Экспериментальная установка для проведения исследований .
4.4. Методика проведения эксперимента.
В ы в од ы
5. Результаты и анализ экспериментальных исследований
5.1. Исследование гидравлических параметров потоков сапропелевых гидросмесей малой концентрации р . кгм3 .
5.1.1. Анализ результатов исследований гидравлических потерь напора. Определение коэффициента гид
равлического сопротиЕления в напорных трубопроводах
для сапропелевых гидросмесей плотностью р
. нгы3
5.2 Гидравлическое исследование движения сапропелевых гидросмесей повышенной плотности р ,
кгм3 в напорных трубопроводах.
52.1. Результаты исследования гидротранспорта сап
пропелевых смесей повышенной плотности .
5.2.2. Установление расчтных зависимостей течения сапропелевых гидросмесей, подчиняющихся МО
дели для нелинейно вязколластичных жидкостей
5.2.3. Режим движения сапропелевых смесей у
. кгм3 по трубам
5.2.4. Переход от ламинарного режима к турбулентному при повышенных плотностяхНО
В ы в од ы .
6. Установление оптимальных режимов транспортировки гидросмесей по трубам.
6.1. Наивыгоднейшие режимы транспортировки .
6.2. Техникоэкономические расчты пульпопроводных
сетей.
В ы в од ы .
Общие выводы
Литература


Г.Такадзе впервые были проведены большие научно-исследовательские работы по изучению свойств сапропелей оз. Палиастоми /-/. По предварительным расчетам запасы сапропеля оз. Палиастоми составляют более I млрд. Проблема использования сапропеля связана с разработкой технологии его добычи, транспортирования и внесения на участки. Все эти способы не отвечают современным требованиям и не позволяют в полной мере обеспечить заинтересованные хозяйства нужным количеством органоминерального удобрения. В г. А.В. Смирновым впервые в отечественной практике был применен способ гидромеханизации для добычи сапропеля из оз. Неро (г. Ростов Ярославской обл. Эти работы были продолжены Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники и мелиорации в - гг. Изучению добычи и гидротранспорта озерного ила по трубам посвящены работы А. М.Царевского, Д. Л.Меламута, А. И.Фомина, Е. Д. Томина, В. А.Белова, М. З.Лопатко, Н. П.Демина, Г. И.Такадзе, З. Д. Гамбашидзе, Ю. Я.Сяэрекинно, Н. А.Бракша, И. З.Галенчика, А. Я.Рубинштейна, Н. М.Москалева, А. В.Голуба, В. И.Сметанина и др. Основные способы внесения сапропеля на поля следующие: непосредственная подача пульпы на поля и распределение самотеком по бороздам, либо при помощи дальнеструйных дождевальных установок; поверхностное внесение пульпы на пойменные луга; кольмата-ция сапропелем заболоченных пойменных земель, не поддающихся осушению; подача сапропеля в специально построенные отстойники /,/. Самый эффективный способ добычи сапропеля - механизированный. По данным Г. И.Такадзе и З. Д.Гамбашидзе // себестоимость добычи I т сапропеля при гкдромеханизированном способе составляет 0,-0, руб. Для обеспечения сельского хозяйства республики местными органическими удобрениями (в данном случае озерно-иловыми отложениями) необходимо исследовать и разработать методы добычи и транспортировки от его месторождения до места использования. Транспортирование сапропелевой массы по трубопроводам целесообразно и экономически выгодно, заслуживает всестороннего внимания и его следует широко использовать в деле гидромеханизиро-ванной разработки сапропелесодержащих водоемов. Для правильной оценки процессов явлений, происходящих во время перемещений неоднородных жидкостей по напорным трубам, а также выбора методики эксперимента, разработки технологической схемы, определения всех основных параметров гидротранспорта, проектирования и эксплуатации следует основываться на современных теоретических и физических аспектах движения многокомпонентных высокодисперсных и вязких жидкостей и результатах экспериментальных исследований. Причем все указанные вопросы должны рассматриваться на фоне реологического изучения транспортируемого по трубопроводам материала. Многочисленные исследования показали, что чем больше содержание в дисперсной среде мельчайших коллоидных частиц, тем сильнее отличаются течения по трубопроводам от обычных однокомпонентных однородных жидкостей (воды, масел и др. Рассмотрим некоторые теоретические положения движения жидкостей. Под действием внешних сил реальные тела деформируются. Внутренние силы, возникшие между частицами тела, оказывают сопротивление деформации. Рассматривая закономерности напряженно-деформированного состояния и его изменения, реальные тела можно охарактеризовать следующими свойствами: упругость, пластичность, вязкость и их сочетания /,/. Т - напряжение сдвига при упругой деформации; в - модуль сдвига; ? Жестко-пластическое тело при напряжениях ниже предела текучести Тт не деформируется. Вязкое течение возникает при любом напряжении сдвига больше нуля, причем скорость относительной деформации сдвига прямо пропорциональна напряжению сдвига. Деформация вязкого течения полностью необратима. Жидкость, удовлетворяющая указанным условиям, называется ньютоновской. Для неоднородных (гетерогенных, многокомпонентных) жидкостей из-за наличия в них твердой фазы внутреннее трение значительно усложняется. Чем больше содержание дисперсной системы в среде, тем сильнее отклонение этого закона от принятого для обычных однокомпонентных однородных жидкостей, т. Г= Г г .