Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

РАЗЛИЧИЕ СКОРОСТЕЙ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ГИДРОСМЕСЕЙ

Разность скоростей жидкой и твердой составляющих потока имеет большое значение в процессе взвешенного и влекомого транспорта твердых частиц. Если абстрагироваться от кинематических и динамических характеристик потока гидросмеси, можно сказать, что в горизонтальных потоках (восходящие и нисходящие потоки пока не рассматриваются) перенос твердых частиц, находящихся по своим размерам вне Броуновского движения, невозможен при отсутствии разности скоростей жидкой и твердой составляющих потока. При движении воды над песчаным дном потока со скоростью, приблизительно меньшей 0,25 м/с даже мелкие песчинки еще не приходят в движение и остаются неподвижными на две потока. Следовательно, в этом предельном случае покоя частиц жидкость движется с некоторой скоростью относительно неподвижных частиц выстилающих ложе потока.

При увеличении скорости движения жидкости воздействие потока на частицу возрастает и частица начинает двигаться: сначала скользит или катится, а затем движется скачкообразно и, оторвавшись от дна, может длительное время переноситься потоком во взвешенном состоянии.

Таким образом, в общем случае твердые частицы во всей своей массе движутся медленнее, чем окружающая их жидкость При малых консистенциях, когда турбулентное перемешивание в потоке гидросмеси значительно, твердые частицы из областей, близких к кинематической оси потока, где они имеют наибольшую скорость, могут попадать в верхние слои над осью потока, где скорость среды меньше, чем скорость на кинематической оси.

Б этом случае твердые частицы некоторое время могут двигаться со скоростью, большей скорости окружающей жидкости,, однако это локальное преобладание скорости твердых частиц не может изменить общего превосходства скорости жидких частиц над скоростью движения твердых частиц.

При оценке факторов, определяющих разность скоростей движения жидкой и твердой составляющих потока гидросмеси по напорным системам, следует учитывать также градиент давления по длине потока и действие составляющей силы тяжести, проявляющейся в негоризонтальных потоках.



Полученное выражение позволяет оценить разность скоростей жидкости и переносимых ею твердых частиц для центров единичных площадок, что можно принять за скорости в точках потока.

В результате экспериментов Н. А. Михайловой установлено, что продольные составляющие скорости для твердых частиц меньше соответствующих скоростей жидкости (опыты проводились в лотке при небольших уклонах его дна). Отставание твердых частиц (песчинок крупностью 0,85 мм) оценивалось до 10%; для частиц мелких (10,3 мм) разница в скоростях оказалась незначительной.

А. Е. Смолдырев измерял скорость твердых частиц с помощью радиоактивного изотопа Со-60. В качестве твердых частиц были использованы антрацит и дробленая порода; крупность частиц находилась в пределах от 2—3 до 10 мм.

После обработки результатов проведенных опытов была получена зависимость


Основным преимуществом определения скорости радиоактивным способом является возможность выполнения измерений при любых консистенциях гидросмеси. При измерениях сравниваются средние по сечению скорости гидросмеси (или воды) и осредненные скорости движения частицы вдоль оси трубы. Скорость одиночной меченой частицы получается меньше средней скорости потока воды, но в потоках, сильно насыщенных (объемная концентрация s,=0,2 и более), разница в ос- редненных скоростях движения потока гидросмеси и твердых частиц практически отсутствует. .

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

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики