Касабеков М.И. канд. техн. наук, доцент
Таразский институт МКТУ им. А.Ясави
Джолдасов С.К.,
Киргизбеков А.
Таразский государственный
университет им.М.Х.Дулати
НОВАЯ КОСТРУКЦИЯ ПЕСКОГРАВИЕЛОВКИ
Широкораспространенным, достаточно
эффективным наносоперехватывающим сооружением считается донный поперечный
пульповод цилиндрического типа, которому наносы подводятся параллельными
галереями, расположенными через определенные расстояния по течению. Сопряжение
галереи к пульповоду осуществляется тангенциально к верхней части так, что
двухфазный донный поток движется в пульповоде винтообразно [1,2].
По
мнению А.И.Арыковой [1] винтообразное движение потока происходит
вследствие соединения поступательного движения с поперечной циркуляцией,
образованной поступлением воды через боковые отверстия, представленные либо в
виде продольной щели, либо отдельных отверстий, расположенных на определенном
расстояний друг от друга. Благодаря такому характеру поступления воды,
интенсивность вращение потока по длине меняется и в основном зависит от
скорости входа расходов воды через отверстия. Из-за переменности расхода потока
по длине пульповода движение его неравномерное. Все это усложняет
кинематическую картину движения потока и поэтому условия, определяющие движение
однородно- винтового, а равным образом и продольно-винтового потока, для нашей
задачи не пригодны. Необходимо также отметить, что полученные результаты для
моделей движения винтового потока исходят из дифференциальных уравнений Эйлера
без учета членов, представляющих силы сопротивления, что далеко не отображает
действительную картину движения реального потока. Если к тому же учесть то
положение, что мы сталкиваемся с движением потока повышенной турбулентности
вследствие присоединения по длине масс жидкости с нормальными составляющими к
оси потока, то очевидно, что для описания движения целого потока нужно
учитывать потери энергии на турбулентное перемешивание. Однако, как известно,
система дифференциальных уравнений установившегося движения вязкой несжимаемой
жидкости при турбулентном режиме является незамкнутой.
Повышение транспортирующей способности потока в
трубе пульповода [2] достигается путем дополнительной закрутки пульпы в
пульповоде за счет наращивания начальной части пульповода за первой щелью
продольной щелевой наносозахватной галереи и установкой касательно к пульповоду
вертикальной трубы круглого или прямоугольного поперечнего сечения для подачи в
него дополнительного расхода.
Установка на специально наращенном для этого
участке пульповода тангенциальной к нему вертикальной трубы позволит за счет
возникающего при этом закрученного потока воды из верхних слоев основного
потока, движущегося в канале, закрутить пульпу, поступающую из
наносоперехватывающей галереи, благодаря чему в пульповоде резко уменьшается осаждение
наносов и значительно увеличивается транспортирующая способность движущейся в
нем гидросмеси.
Предлагаемое устройство состоит из пульповода 3 (рис.1, разрез С-С),
вертикальной трубы круглого 1 (рис.1, план, разрез А-А) или прямоугольного
сечения 2 (план и разрез В-В), приваренной в начальной части пульповода
тангенциально к нему. Устройство работает
следующим образом. Вода попадает из верхних слоев потока в вертикальную
трубу 1 (рис.1, план, разрез А-А) или 2 (рис.1, план и разрез В-В) по касательной
в пульповод 3 (рис. 1, разрезы А-А и С-С). Благодаря тангенциальному
поступлению сосредоточенный поток в трубе пульповода дополнительно закручивает
основной поток, поступающей из галереи в одном направлений. Известно, что
закрученный поток транспортирующую способность увеличивает в несколько раз.
Поэтому в начальной части, а наравне и по всей длине пульповода осаждение
наносов не происходит и вся пульпа выходит в сбросной канал и далее
сбрасывается обратно в реку или естественные понижения местности.
О.Ф. Васильев [3] пишет, что «продольно-винтовое
движение является частным случаем вихревого циркуляционного течения, и, строго
говоря, не является винтовым». И, кроме того, в общем случае движение его с
поперечной циркуляцией, так и в случае винтового движения, функция тока f
(Ψ) должна выражаться через продольную скорость и элементы поперечнего
течения зависят от характера распределения последней по сечению. В [3]
излагаются результаты теоретических исследований винтовых и циркуляционных
потоков невязкой жидкости, и, по существу, она продолжает основанную И.С.
Громеко [4] теорию в этой области. Большая часть работы [3] посвящена изучению
общего случая движения винтового двупараметрического неоднородного потока
(λ≠const) как частного случая двупараметрического вихревого
движения. По определению автора, двупараметрическим потокам называется поток,
компоненты скорости которого зависят лишь от двух координат. Система уравнений
винтовых двупараметрических потоков цилиндрической системе координат, когда
движение не зависит от координаты φ, приводится в следующем виде:
(1)
Ф
;
(2)
Ф 
Ф/
, (3)
где,
r - радиус; V - окружная скорость; 
- функция тока;
Здесь - Ф/
.
Однопараметрический осесимметричный винтовой
поток описывается уравнением
. (4)
