Гидравлическое сопротивление напорных пожарных рукавов и его снижение при введении в поток воды геля полиакриламида при тушении пожаров на объектах энергетики

• Автор: Хоанг Зань Бинь
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 248 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Анализ работ по исследованию гидравлических характеристик пожарных рукавов

1.1. Исследование гидравлических сопротивлений пожарных рукавов

1.1.1. Влияние шероховатости внутренней поверхности рукавов

1.1.2. Определение коэффициента трения.

1.2. Формулы для определения потерь напора в рукавах.

1.2.1 Прорезиненные рукава.

1.2.2 Непрорезиненные рукава.

1.2.3 Современные комплексные исследования.

1.3. Сравнительный анализ рассмотренных работ

1.4. Выводы
Глава 2. Экспериментальное исследование гидравлического сопротивления напорных пожарных рукавов
2.1. Экспериментальная установка..
2.1.1 Пневмогидроаккумулятор.
2.1.2 Расходомер.
2.1.3 Манометры
2.2 Методика обработки опытных данных и оценка точности измерений .
2.3 Результаты экспериментов и их обработка
2.4. Формулы для практического расчета потерь напора в рукавных линиях.
2.5. Выводы.
Глава 3. Обзор работ по снижению гидравлического сопротивления трубопроводов и рукавных линий. 1 об
3.1 Методы снижения гидравлических сопротивлений
3.2 Использование полакриламидов для повышения пропускной способности трубопроводов
3.3 Экспериментальные исследования течения воды с добавками
ПАА по трубам
3.4. Выводы
Глава 4. Влияние добавок геля Праестол в поток воды на снижение гидравлического сопротивления в рукавных линях при подаче воды на пожаротушение.
4.1. Определение вязкости растворов геля Праестол .
4.2. Определение оптимальной концентрации геля полиакриламида Праестол в воде для снижения гидравлического сопротивлениях
4.3. Экспериментальное исследование снижения гидравлического сопротивления напорных рукавов при наличии в потоке воды добавок
геля Праестол
4.3.1. Измерительный комплекс и схема установки.
4.3.2.Результаты экспериментов, их обработки и обобщения
4.3.3. Экономическая оценка использования Праестол .
4.4. Выводы
Основные результаты работы.
Литература


Тип рукавов Номинальный внутренний диаметр, дюйм Средний действительный диаметр. Дюйм Прсдслые изменения потерь в фунтах на 1 кв. Средние потери в фунтах на 1 юз. Рассмотрим вначале первые 3 группы рукавов (резиновые и прорезиненные). Как видно, меньшие потери относятся к резиновым прочным рукавам. Тяжелые прорезиненные (с толстой резиновой прокладкой) очень близки по полученным значениям гидравлического уклона / к резиновым, очевидно, потому' что изменение внутренней поверхности тяжелых прорезиненных рукавов под давлением, происходящее от вдавливания прокладки в неровности ткани рукавов, имеет в данном случае малое значение. Это объясняется указанным уже выше изменением шероховатости внутренней поверхности рукавов, происходящим от вдавливания резиновой прокладки в неровности ткани. По испытаниям, проведенным H. A. Тарасовым - Агалаковым и В. Г. Лобачевым [3,4], прорезиненных рукавов отечественного производства, для того же расхода ,2 л/с гидравлический уклон был получен равным 0,, что соответствует 2-й группе рукавов, приведенных в табл. Агалаковым, мало отличается от номинального (номинальный 2 - ^ ,5 мм. При испытании непрорсзинен-ных рукавов отечественного производства средний гидравлический уклон при Q = ,2 л/с получен равным 0,. Однако, переведя этот гидравлический уклон на номинальный диаметр (действительный средний диаметр составлял ,5 мм. Как видно из табл. Тарасовым - Агалаковым непрорезиненные рукава по полученному гидравлическому уклону соответствуют 4-й группе рукавов. Для дальнейшего анализа экспериментальных данных Фримана Тарасов - Агалаков построил в логарифмических координатах график зависимости между А и Re (рис 1. Значения Ли Re вычислены им для всех типов рукавов, испытанных Фриманом. Для наглядности на этом же графике нанесены кривые, полученные в исследованиях Никурадзе для различных значений относительной гладкости г (/к. Как видно из графика, все кривые попадают в зону шероховатых труб. Что касается формы кривых, то здесь мы имеем группу кривых пологих, наклоненных в правую сторону (кривые ,1,2,,8,9,7,5,6,) и практически горизонтальных (кривые ,,,,,,3,4). Вернемся к характеристике рукавов. Кривые 1,2, относящиеся к непрорезиненным рукавам, на графике находятся в одной группе и характеризуют льняные непрорезиненные рукава. Рис. Фриманом, одинаков, то очевидно, что положение кривой выше кривой 1 объясняется увеличением значения г0 /к для рукавов с1- 2^ . Также можно объединить и кривые ,,8,9,,,которые относятся к рукавам 3-й группы (табл. Промежуточное значение занимает кривая 3-4, относящаяся к рукавам хлопчатым прорезиненным с прокладкой грубого изготовления. Как видно из графика рис. Искусственность разделения касается кривых ,,3,5, и остальных кривых, находящихся между ними. Разнообразие характера внутренней прокладки и ее толщины создает большие трудности при обработке, тем более, что разницы между прочными резиновыми рукавами и прорезиненными с толстой прокладкой но существу (считая, что внутренняя поверхность рукавов одинакова) почти нет. В то же время и между прорезиненными рукавами с толстой и тонкой прокладкой разница заметна. Наклон кривых ,,1,2,,8,9,7,6,5, на графике рис. Для того, чтобы проследить более подробно степень влияния наклонности этих кривых, построим график (рис. А и Ле в равномерных (не логарифмических) координатах. Здесь кривые 1,2,, - для непрорезиненных рукавов (кривая для непрорезиненных рукавов отечественного производства); 7,6,5,, -для прорезиненных тяжелых (с толстой прокладкой) рукавов; ,,8,9,, - для прорезиненных с тонкой прокладкой; - для кожаных высшего качества; 3,4 - для прорезиненных с грубой резиновой прокладкой (очень шероховатой) и - для прорезиненных рукавов отечественного производства. Как видно из рис. Рис. Принимая ЛЛмакс = -м—с^Яни"; ошибку' в определении потерь напора получим не выше 5%, а в среднем значительно меньше. Считаем, что этой ошибкой можно пренебречь. Для выявления значений относительной гладкости г0 /к и связи её с Л воспользуемся замерами неровностей рукавов, произведенными Фриманом.