Реєстраційний номер
0825U000615, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
14-09-2022
Статус
Захищена
Назва роботи
Гідравлічні методи регулювання роздачі рідини з напірних розподільних трубопроводів
Здобувач
Бігун Ірина Володимирівна,
Керівник Гнатів Роман Маріянович
Опонент Рябенко Олександр Антонович
Опонент Яхно Олег Михайлович
Рецензент Попадюк Ігор Юрійович
Рецензент Жук Володимир Михайлович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис
Створення високоефективних засобів керування напірними потоками рідин, зокрема зі змінною шляховою витратою, є перспективним напрямком удосконалення виробничих технологій. Напірні розподільні трубопроводи (РТ) з дискретною шляховою роздачою рідини застосовуються в різних технічних системах, зокрема іригації (крапельне та внутрішньогрунтове зрошення), сільськогосподарській авіації (обприскування рослин), водопостачанні та водовідведенні (очисні споруди), вентиляції (припливні системи), енергетиці (системи охолодження циркуляційних вол ТЕС й АЕС) й ін. На практиці реалізується нерівномірна шляхова роздача рідини уздовж РТ. Розповсюдження напірних розподільних трубопроводів і відсутність надійних методик розрахунку РТ свідчить про актуальність задачі удосконалення методів їх проектування та розробки способів регулювання нерівномірності шляхової роздачі рідини уздовж РТ.
У цій дисертаційній роботі представлено основні галузі застосування напірних розподільних трубопроводів. Нерівномірність шляхової роздачі рідини уздовж напірних РТ регулюють змінюванням їх геометричних параметрів, зокрема зменшенням відстані між випускними отворами, збільшенням площі вихідних отворів ωor уздовж потоку та зменшенням діаметра РТ у напрямку течії рідини в ньому.
Мета роботи: на основі аналізу теоретичних та експериментальних досліджень вказати шлях уточнення запропонованого у Національному університеті “Львівська політехніка” методу гідравлічного розрахунку напірних розподільних трубопроводів.
З метою отримання достовірних результатів гідравлічного розрахунку напірних розподільних трубопроводів при кутах 0 ο 360 ο рекомендовано у вихідному диференціальному рівнянні руху рідини зі змінною витратою опустити силу зовнішнього тиску, направлену неортогонально до внутрішньої стінки РТ.
Запроектовано та виготовлено експериментальний стенд для встановлення значень коефіцієнта витрати вихідних циліндричних насадок з бічним, ортогональним до їхніх поздовжніх осей, входом струменя в насадку та стенд для дослідження шляхової роздачі рідини з напірних розподільних трубопроводів. Сумарна відносна похибка визначення коефіцієнта витрати вихідних циліндричних насадок з бічним входом струменя на застосованому експериментальному стенді рівна 0,71 %.
Експериментально встановлено залежність значення коефіцієнта μ витрати циліндричних насадок з бічним, ортогональним до поздовжньої осі насадки, входом струменя, від кута β між напрямками руху потоку води в розподільному трубопроводі та струменя, котрий входить у насадку та від’єднується від РТ. Досліди проведено при різних значеннях відношення площ поперечного перерізу насадки і патрубка, у якому її монтували. Регулюванням значення кута отримано змінювання значення коефіцієнта до 22.2 % лише для однієї насадки. Найбільшу пропускну здатність вихідних циліндричних насадок з бічним, ортогональним до осі насадки входом струменя води, отримано при куті = 0 ο. Найменше значення , тобто найменшу її пропускну здатність насадок, отримано при = 90 ο і = 135 ο. Показано, що змінюванням кута між напрямом течії потоку рідини в розподільному трубопроводі і напрямом руху струменя, котрий від’єднується від нього, можна істотно регулювати значення коефіцієнта витрати циліндричних насадок з бічним входом рідини та нерівномірність роздачі рідини уздовж напірних розподільних трубопроводів. Отримані результати матимуть істотне практичне значення.
Винайдено “Спосіб регулювання притоку рідини в напірний трубопровідзбирач і пристрій для його реалізації”, згідно з яким, за наявності транзитного потоку на вході у трубопровід-збирач, усувають роздачу рідини на початковій його ділянці та забезпечують збирання рідини по усій довжині трубопроводузбирача. Регулювання притоку рідини здійснюється за рахунок використання енергії транзитного потоку.
Дисертаційна робота характеризується економічним й екологічним ефектами, має соціальне значення та технічні переваги порівняно з відомим розв’язанням задачі оптимізації роботи розподільних трубопроводів і трубопроводів-збирачів.
Результати роботи передано Львівському міському комунальному підприємству “Львівводоканал” з метою застосування їх при гідравлічних розрахунках зменшення нерівномірності шляхової роздачі рідини з напірних розподільних трубопроводів у каналізаційних очисних спорудах. Отримані здобувачкою залежності упроваджено в навчальний процес у Національному університеті “Львівська політехніка” при викладанні навчального предмету “Гідравліка та протипожежне водопостачання”.
Дата реєстрації
2025-02-19
Додано/оновлено в НРАТ
2025-02-19 / 2026-07-01
