МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА БЕЗНАПОРНОГО ГИДРОТРАНСПОРТА ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ
Безнапорный гидротранспорт применяют в строительной гидромеханизации везде, где позволяет рельеф местности.
Предлагаемая методика расчета не отличается полнотой охвата всех явлений безнапорного гидротранспорта, особенно при гидротранспорте твердых частиц крупностью, соизмеримой с размерами потока, а также мелкодисперсных частиц, способных образовывать тиксотропные системы.
Методика расчета безнапорного гидротранспорта состоит из двух независимых частей: первая — определение критической скорости и скорости надежного транспортирования и вторая определение соответствующих уклонов лотка по найденным скоростям.
В такой последовательности задача расчета безнапорного гидротранспорта решается сравнительно просто. В обратной последовательности, т. е. если необходимо определить производительность уже существующего лотка с определенным уклоном, то такого рода задача решается методом последовательного приближения, что в некоторых случаях затруднительно.
В первой части расчета, чтобы определить скорости транспортирования, должны быть заданы:
1) характеристики транспортируемого материала гидравлическая крупность (или средний диаметр частиц) и плотность твердой фазы;
2) характеристики гидросмеси — расход гидросмеси и максимальная консистенция.
Толщину слоя осадка грунта находят из следующей эмпирической формулы:
Для упрощения расчетов величину критической скорости можно определить по номограмме, приведенной на рис. 128.
Чтобы вычислить скорость надежного транспортирования, найденную критическую скорость следует умножить на коэффициент надежности Кв
Во второй части расчета определяют уклоны, соответствующие ин и цкр. Поскольку расход гидросмеси известен, то в начале расчета легко определяется значение гидравлического радиуса. Очевидно, что это значение будет
В тех случаях, когда задана производительность по твердому, то для определения расхода и консистенции гидросмеси следует задавать расход воды или вычислять его техникоэкономическим расчетом. Расход воды нужно задавать таким образом, чтобы максимальная консистенция не превышала 1 : 1 (твердого к жидкому по массе);
3) основные характеристики проектируемой безнапорной установки (лотка) — форма поперечного сечения и шероховатость стенок лотка.
Значение критической скорости определяют по формуле действительным для начального участка безнапорного движения. В обычных условиях гидротранспорта свободная поверхность на протяжении начального участка будет кривой спада, т. е. движение гидросмеси будет неравномерным.
Уклоны лотков определяют по формулам для X и i для двух критических режимов движения гидросмеси:
Определенные таким образом уклоны позволяют задать уклон лотка.