Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТЕЙ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ПОТОКА ГИДРОСМЕСИ

Распределение скоростей по живому сечению потока гидросмеси играет существенную роль в теории гидротранспорта. Все задачи, связанные с транспортирующей способностью потока гидросмеси, и вообще все вопросы взвешивания наносов могут рассматриваться только совместно с вопросом о распределении скоростей по сечению потока.


В практических расчетах гидротранспорта необходимо знать, какое количество твердого материала способен нести данный поток и какое количество энергии для этого необходимо Распределение скоростей по сечению потока гидросмеси обусловливается в основном характером распределения твердых частиц в потоке. Действительно, крупность твердых частиц, их плотность и форма — все это отражается на кривой распределения консистенции гидросмеси по сечению потока. Поэтому целесообразно распределение скоростей по сечению потока гидросмеси характеризовать одним параметром — кривой распределения консистенции.

Между кривыми распределения скоростей и консистенции гидросмеси существует зависимость. При увеличении консистенции гидросмеси, особенно когда поток насыщен крупными тяжелыми частицами, последние стремятся двигаться у дна потока, обусловливая большее сопротивление движению нижних слоев жидкости. Следовательно, в нижних слоях движение затормаживается, и придонные скорости уменьшаются. Это затормаживание движения распространяется и на вышележащие слои до некоторой «отметки», на которой скорости имеют максимальное значение. В напорных потоках эта линия наибольших скоростей, называемая иногда кинематической осью потока, никогда не опускается ниже геометрической оси потока (рис. 100). Для потоков однородной жидкости (рис. 101) геометрическая ось (ось трубы) и кинематическая ось потока совпадают.

В потоках, несущих мелкие взвеси при малой насыщенности, основную роль в процессе взвешивания играет характер и интенсивность турбулентного перемешивания, а в потоках большой консистенции в некоторой области величин средней скорости значительную роль играет характер распределения по вертикали осредненной по времени локальной скорости.

На рис. 102 изображена эпюра распределения скоростей, построенная совместно с соответствующей ей кривой распределения консистенции по опытным данным, а на рис. 103 показано распределение скоростей при гидротранспорте в виде изотах.

Упрощенной и в настоящее время наиболее широко применяемой формулой для определения распределения скоростей, полученной на основе теории Прандтля—Кармана,- является следующая:


Характеристики турбулентности не остаются постоянными при изменении условий движения жидкости. Особенно параметр В зависит от параметра Кармана х. Опытами доказано, что х зависит от шероховатости, скорости и даже поперечных размеров потока1. Ф. А. Шевелев опытным путем получил следующую зависимость х от диаметра трубы:


Влияние наносных и гидравлических характеристик потока на величину х А. А. Эйнштейн выразил следующим образом:


Как видно из формул, значение х над потолком взвешивания больше, чем в нижних слоях потока, насыщенных твердыми частицами.

Гидромеханизация. Учебное пособие для вузов. А. П. Юфин. Изд. 2-е, перераб и доп М., Стройиздат, 1974, 223 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????