Повышение наносотранспортирующей способности потоков в водоводах путем возбуждения поперечной циркуляции

• Автор: Маркина, Ирина Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.23.07, 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ НАНОСОВ ВОДНЫМ ПОТОКОМ В ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЯХ .

1.1. Транспортирование наносов водным потоком.

1.2. Основные технические задачи, решаемые при создании водопроводящих сооружений гидротранспортных систем.
1.3. Основные методы повышения транспортирующей способности наносонесущих потоков в закрытых водопропускных сооружениях

1.4. Повышение наносотранспортирующей способности промывных труб

путем возбуждения поперечной циркуляции наносонесущего потока

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДОЛЬНОЦИРКУЛЯЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ В ТРУБАХ ПРИ НАЛИЧИИ В ТРАНСПОРТИРУЕМЫХ ПОТОКАХ НАНОСОВ .
2.1. Технические методы формирования поперечной циркуляции в наносотранспортирующих потоках в трубах
2.2. Основные гидравлические характеристики закрученных
потоков в трубе
2.3. Особенности закрученного течения
2.4. Понятие о транспортирующей способности закрученного потока
в круглой трубе с постоянной и переменной массой.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОСОТРАНСПОРТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
С ПОПЕРЕЧНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ.
3.1. Состав исследований.
3.2. Описание экспериментальных установок и вопросы моделирования
3.2.1. Установка для изучения наносотранснортирующей способности трубопроводов ливневой канализации с закручивающим устройством
на начальном участке Установка 1.
3.2.2. Установка для исследования влияния циркуляции на транспортирующую способность промывных галерей
отстойников ГЭС Установка
3.2.3. Установка для отработки методики изучения движения двухфазных жидкостей при наличии циркуляции в промывной трубе камеры отстойника Установка 3.
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований и
способы измерения изучаемых величин
3.3.1. Установка 1.
3.3.2. Установка 2.
3.3.3. Установка 3.
3.4. Оценка точности измерений.
3.4.1. Оценка точности измерений, проведенных на установке
3.4.2. Оценка точности измерений, проведенных на установке 2.
3.4.3. Оценка точности измерений, проведенных на установке 3.
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОСОНЕСУЩИХ ЦШЖУЛЯЦИОНИЫХ ПОТОКОВ
4.1. Расходные характеристики трубопроводов
4.1.1. Пропускная способность трубопровода при отсутствии наносов
4.1.1.1. Данные, полученные при проведении эксперимента
на установке 1.
4.1.1.2. Данные, полученные при проведении эксперимента
на установке 2.
4.1.1.3. Данные, полученные при проведении эксперимента
на установке
4.1.2. Пропускная способность трубопроводов при наличии наносов в потоке.
4.1.2.1. Анализ результатов экспериментов, проведенных
на установке 1.
4.1.2.2. Результаты экспериментов, выполненных на установке
4.2. Характер изменения угла закрутки и скоростей по сечению и длине потока в промывных трубах при отсутствии наносов.
4.2.1. Характер изменения угла закрутки
4.2.1.1. Анализ данных, полученных при проведении экспериментов на установке
4.2.1.2. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке 2.
4.2.1.3. Результаты анализа данных, полученных при проведении
экспериментов на установке 3.
4.2.2. Характер изменения скоростей в промывных трубах при отсутствии наносов.
4.2.2.1. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов
на установке 1.
4.2.2.2. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке
4.2.2.3. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов
на установке 3.
4.3. Работа промывных труб при наличии наносов в потоке
4.3.1 Распределение взвешенных наносов по сечению и длине потока
в промывных трубах.
4.3.1.1. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов
на установке 1.
4.3.1.2. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов
на установке 2.
4.3.3. Оценка транспортирующей способности закрученного потока
4.3.3.1. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке 1.
4.3.3.2. Результаты анализа данных, полученных при проведении
экспериментов на установке 2.
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТИ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ С ЦЕЛЬЮ ЗАКРУТКИ ПОТОКА
5.1. Современные схемы организации поверхностного водоотвода
5.2. Элементы сети ливневой канализации
5.3. Предложение по реконструкции элементов сети ливневой канализации с целью закрутки потока
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Кроме того, поскольку поверхностный сток с городских и промышленных территорий, содержащий большое количество загрязняющих веществ, при попадании в водные объекты вызывает их загрязнение и заиливание, организованное его отведение и обезвреживание являются важнейшими требованиями охраны природных вод. Строительство сооружений для отведения с застроенных территорий воды атмосферных осадков началось в глубокой древности, даже ранее, чем строительство трубопроводов, предназначенных для сбора загрязненных бытовых вод. Подобные сооружения для отведения дождевых вод обнаружены при раскопках в Индии, Греции, Риме, Египте и на территории бывшего государства Урарту. Во второй половине XVIII в. Характерными загрязнителями для поверхностного стока являются взвешенные вещества и нефтепродукты изучение загрязнителей поверхностного стока не входит в задачи настоящего исследования. Отметим лишь, что концентрации загрязняющих веществ значительно колеблются от нескольких миллиграммов до десятков граммов в литре воды. Большой диапазон колебаний наблюдается и по дисперсному составу частиц примесей. Основное количество нерастворенных примесей представлено мелкодисперсными частицами, в основном, частицами пыли. Около по весу взвешенных веществ имеют размер частиц, не превышающий 0, мм, из них около частицы размером до 0,5 мм. Загрязнение поверхностного стока зависит от многих факторов, в частности, климатических условий, санитарного состояния площади водосбора, приземной атмосферы. На содержание влекомых и взвешенных частиц основное влияние оказывают интенсивность дождя и продолжительность предшествующего бездождевого периода. На загрязненность дождевого стока нефтепродуктами большое влияние оказывает интенсивность движения автотранспорта. Концентрация основных примесей в дождевом стоке тем выше, чем меньше слой осадков и продолжительнее период сухой погоды, и изменяется в процессе стекания дождевых вод. Наибольшие концентрации имеют место в начале стока до достижения максимальных расходов, после чего наблюдается их достаточно интенсивное снижение. Существует несколько схем организации поверхностного водоотвода с покрытий объектов различного назначения. Водоотвод может осуществляться через общесплавную, полу раздельную и полную раздельную системы канализации. В первом случае поверхностные воды отводятся вместе с бытовыми и производственными стоками но одной общей системе сооружений. При полураздельной системе подсоединение водостоков к общему коллектору бытовых вод производится в специальных разделительных камерах. Москве наибольшее распространение получила полная раздельная система канализации, при которой для отвода поверхностных вод устраиваются самостоятельные сооружения. Системы поверхностного водоотвода также подразделяются на системы открытого типа, когда для отвода воды используются открытые каналы, и закрытого типа, имеющие более широкое применение и основу которых составляют подземные трубопроводы . Процесс транспортирования наносов наблюдается и в промывных галереях гидроэлектростанций. При устройстве гидроузлов на горных реках в деривацию ГЭС вместе с забираемым расходом воды поступает большое количество взвешенных наносов, иногда и донных. Наносы, попадающие в энергетические водоводы, проходящие через гидротурбины, оказывают вредное воздействие на сооружения и оборудование гидроэлектростанций. Восстановительные работы, связанные с устранением последствий вредного воздействия наносов заиление и истирание поверхностей водопроводящих сооружений, износ рабочих элементов гидротурбин, требуют значительных денежных средств и времени, и приводят к потере электрической энергии изза простоя гидроагрегата во время ремонтных работ. Наиболее эффективной мерой борьбы с наносами является уменьшение их концентрации в воде с помощью отстойных бассейнов. Удаление осевших наносов осуществляется с помощью промывных устройств, различающихся конструктивными решениями. В практике гидротехнического строительства широко распространены отстойники с гидравлической промывкой наносов.