Совершенствование конструкций водовоздушных промывных устройств сетчатых рыбозащитных сооружений

• Автор: Головня, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 245 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОМЫВКИ СЕТЧАТЫХ РЫБОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИИ И КОНСТРУКЦИЙ ПРОМ ЫВНЫХ УСТРОЙСТВ.
1.1. Применяемые способы промывки защитных экранов сетчатых рыбозащитиых сооружений и конструкций промывных устройств
1.2. Сравнительный анализ промывной способности гидравлических и водовоздушных струй.

1.3. Способы формирования водовоздушных струй и конструкции

их реализующие.

Выводы по главе

2. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ВОДОВОЗДУШНОГО ПРОМЫВНОГО УСТРОЙСТВА.

2.1. Механизм насыщения гидравлической струи воздухом

2.2. Конструктивное решение рабочего органа

2.3. Компоновочноконструктивное решение промывного устройства Выводы по главе .
3. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА АЭРАТОРА.
3.1. Цель и задачи лабораторных исследований.
3.2. Обоснование геометрических параметров опорной модели экспериментального образца ГКАД.
3.2.1. Обоснование диаметров конструктивных элементов аэратора
3.2.2. Обоснование параметров газозаборных отверстий
3.2.3. Обоснование угла конусности приемной диффузорной камеры З.З.Описание экспериментальной установки, методика проведения
исследований
3.4. Результаты экспериментальных исследований но оптимизации
парамет ров водовоздушного промывного устройства.
Выводы по главе
4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АЭРАТОРА
4.1. Анализ механизма кавитации
4.2. Гидравлический расчет параметров аэратора
4.3. Методика расчета характеристик ГКАД
Выводы по главе
5. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА ВОДОВОЗДУШНОГО ПРОМЫВНОГО УСТРОЙСТВА НА РЫБОЗАЩИТНОМ СООРУЖЕНИИ ВОДОЗАБОРА ДОНСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО КАНАЛА.
5.1. Обоснование параметров экспериментального натурного образца промывного устройства.
5.1.1. Анализ факторов влияющих на формирование рабочей среды.Г
5.1.2. Обоснование степени газонасыщения рабочей жидкости промывного устройства
5.1.3. Обоснование геометрических параметров промывного устройства .
5.1.4. Конструкция экспериментального натурного образца
5.2. Цель, задачи и методика проведения натурных исследований .
5.3. Результаты натурных исследований по оценке газонасыщения рабочей жидкости.
5.4. Исследование газонасыщения струн по глубине.
5.5. Оценка эффектвностн промывки сетчатого экрана экспериментальным промывным устройством
Выводы по главе
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОВОЗДУШНОГО ПРОМЫВНОГО
УСТРОЙСТВА СЕТЧАТОГО РЗС
6.1. Рекомендации по проектированию и изготовлению водовоздушных промывных устройств
6.1.1. Обоснование параметров водовоздушной флейты.
6.1.2. Обоснование напора промывного устройства
6.1.3. Обоснование диаметра рабочего сопла.
6.1.4. Методика определения параметров промывного устройства
6.2. Расчет параметров водовоздушного промывного устройства для РЗС на Донском магистральном канале
6.3. Рекомендации по изготовлению и эксплуатации водовоздушного промывного устройства
6.4. Варианты применения промывного устройства, перспектива исследований.
Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вместе с тем область влияния эффекта в затопленной струе ограничена небольшим расстоянием, соизмеримым с размерами ядра струи, которое может быть значительно меньше расстояния до сетки РЗС. Несмотря на это результаты исследований водовоздушного промывного устройства опубликованные в работах Л. В. Ефремкина, А. А. Чистяков, Г. М. Герман, Л. В. Ефремкина, П. А. Михеев, П. А. Михеев, Л. В. Ефремкина, и Л. Эффект очевиден и он связан с механизмом взаимодействия водовоздушной струи и сетки. Прохождение сквозь сетку двухфазной дискретной газожидкостной среды сопровождается возникновением множества микропульсаций, природа которых разными исследователями описывается поразному. На наш взгляд это связано с наличием именно дискретной не сплошной свободной поверхности жидкости вокруг пузырьков воздуха. Эта поверхность сферическая, она соответствует форме пузырьков и представляет внутреннюю границу раздела фаз. Условия прохождения воды и воздуха в пузырьке сквозь пористую преграду сетку отличаются. Это проявляется в том, что газ испытывает зна
чительно меньшее сопротивление чем жидкость. Элементарная струйка жидкости в объеме водовоздушной смеси, следуя за пузырьком газа в его живом сечении, вначале ударяется своей открытой в пузыре лобовой поверхностью о сетку, а затем уже начинает перестраиваться под стационарное течение, свойственное обтеканию сетки. Установившееся на некотороевремя течение жидкой фазы через сетку прекращается на время прохождения сквозь нее очередной газожидкостной пары пузырекжидкость и процесс повторяется снова и снова. Подобный эффект импульсного воздействия на преграду в принципе известен и нашел применение в гидромеханизации в работе гидромониторов ударного пульсационного действия А. П. Юфин, . Установлено, что давление гидравлической струи па преграду в первый момент ее соприкосновения с поверхностью примерно в два раза превышает ее стационарное давление в последующее время, поэтому в тех случаях, когда необходимо струей производить дробящее действие, например при разрушении крепких горных пород, применяют пульсирующие гидравлические струи. Такие гидромониторы создают ударное действие гидравлических струй. В разработанных конструкциях водовоздушных промывных устройств см. Этот класс родственных конструкций по всей видимости можно отнести к первому поколению водовоздушных промывных устройств. Результаты исследований водовоздушных струй, опубликованные в работах Л. В. Ефремкина, Чистяков, Г. М. Герман, I Ефремкина, П. А. Михеев, П. А. Михеев, Л. В. Ефремкина, и Л. В. Ефремкина, подтверждают правомерность приведенных ниже зависимостей между геометрическими и ее гидравлическими параметрами, где расход воды 0 , проходящий через сопло при напоре Н0 определяется по формуле Г. И. Тараканов, Э. Получены зависимости для определения оптимального значения диаметра скс см. Наряду с очевидными достоинствами водовоздушного прохмывного устройства, представленного на рисунке 1. Кроме того, попадание мелкого мусора во внутреннюю полость флейты и воздуховод блокировало струефорхмирующие насадки быстро выводя их один за другим из строя. В целом конструкция промывного устройства представляет собой модификацию многосоплового водовоздушного эжектора, является достаточно сложной и неудобной в эксплуатации. Для решения поставленной задачи нами предлагается изменить конструктивнотехнологическую схему очистки сеток РЗС путем включения в состав промывного устройства специального аэратора, как это рекомендуется, например, при создании водовоздушной дренопромывной системы В. П. Боровской, Е. В. Головня, Шавлидзе, или организации микропузырьковой рыбозащиты Патент РФ 7, . Отличительной особенностью этих технологий является централизованное создание газожидкостного рабочего агента с помощью специального аэратора. Подача уже готового рабочего агента в виде водовоздушной смеси осуществляется через напорную линию к очистному элементу флейте. В данной конструктивнотехнологической схеме ключевым элементом является аэратор. Создавать высокий напор на выходе из аэратора при минимальных потерях напора способен далеко не каждый аэратор.