Нерівномірність притоку води до напірного трубопроводу-збирача залежно від кута приєднання вхідних струменів

В. В. Чернюк; В. В. Іванів; М. Б. Ценюх

doi:10.36930/40290920

В. В. Чернюк Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів; Люблінський Католицький Університет Іоанна Павла II, м. Люблін https://orcid.org/0000-0001-7913-579X
В. В. Іванів Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0003-3988-183X
М. Б. Ценюх Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

Ключові слова: рух рідини зі змінною витратою; циліндрична насадка з бічним виходом; шляховий притік води; нерівномірність роботи

Анотація

Наведено основні галузі застосування напірних трубопроводів-збирачів (ТЗ). Проаналізовано відомі наукові роботи зі зменшення нерівномірності шляхового притоку рідини до напірних ТЗ. У цих роботах регулювання притоку в ТЗ досягалося змінюванням площ поперечного перерізу вхідних отворів та поперечних розмірів ТЗ або відстані між вхідними отворами, або діаметрів ТЗ у напрямку течії води у трубопроводі. Ці методи не завжди доцільно використовувати на практиці. Для регулювання шляхового притоку рідини до напірних ТЗ ми запропонували змінювати значення кута β приєднання вхідних струменів до основного потоку в ТЗ. Особливість запропонованої методики полягає в тому, що не потрібно змінювати геометричні параметри ТЗ. Подано результати експериментальних досліджень впливу кута приєднання вхідних струменів β на нерівномірність шляхового притоку води до напірного ТЗ. Внутрішній діаметр дослідженого у цій роботі ТЗ становив D = 33,02 мм, а вхідних насадок – d = 16,01 мм. Співвідношення площ їхніх поперечних перерізів (d/D)²=0,2325. Довжина перфорованої частини ТЗ – l = 2058 мм. У стінці ТЗ вмонтовано 11 насадок із відстанню між ними 196 мм. Напір води зовні експериментального трубопроводу змінювався від 306 до 1446 мм. За цих діаметрів d і D випробувано п'ять варіантів ТЗ з однаковим значеннями кутів β по довжині ТЗ. Для регулювання значення β застосовано циліндричні насадки з бічним ортогональним виходом приєднуваного струменя, які встановлено з можливістю повороту відносно їхньої поздовжньої осі. Кутам β надавали значень: 0°; 45°; 90°; 135°; 180°. Результати цієї роботи узгоджені з раніше отриманими нами експериментальними даними. Підтверджено, що підбором різних значень кутів β уздовж ТЗ можна в широких межах регулювати нерівномірність шляхового притоку рідини до них. Наведені результати експериментальних досліджень впливу кута приєднання вхідних струменів отримано вперше, вони мають наукову та практичну цінність під час проектування та будівництва напірних трубопроводів-збирачів.

Біографії авторів

В. В. Чернюк, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів; Люблінський Католицький Університет Іоанна Павла II, м. Люблін

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри гідравліки та сантехніки

В. В. Іванів, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, асистент, кафедра гідравліки та сантехніки

М. Б. Ценюх, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

студент, кафедра гідравліки та сантехніки

Посилання

Cherniuk, V. V., Riabenko, O. A., & Ivaniv, V. V. (2017). Influence of transit water flow rate on its dispensation and on inflow through nozzles in pressure pipeline under action of external pressure. Journal of Civil Engineering, 12(2), 139–146.

Cherniuk, V., & Ivaniv, V. (2017). Influence of Values of Angle of Jet-joining on Non-uniformity of Water Inflow Along the Path in Pressure Collector-Pipeline. Environmental Engineering: 10th International Conference, Vilnius, Lithuania, April 27-28, 7 p. https://doi.org/10.3846/enviro.2017.073

Cherniuk, V. V., & Ivaniv, V. V. (2015). Stend dlia doslidzhennia prytoku v napirnyi truboprovid-zbyrach, prokladenyi u pototsi ridyny. Problems with water supply, drainage and hydraulics: scientific and technical collection, 25, 286–294. Kyiv: Kyiv National University of Civil Engineering and Architecture. [In Ukrainian].

Cherniuk, V. V., & Ivaniv, V. V. (2016). Vplyv tranzytnoi vytraty vody na rozdachu ta prytik kriz nasadky v napirnomu truboprovodi. (Ser. Teoriia i praktyka budivnytstva). Bulletin of the National University "Lviv Polytechnic", 844, 216–227. Lviv: NU "Lviv Polytechnic". [In Ukrainian].

Cherniuk, V. V., & Ivaniv, V. V. (Ukraina) (2017). Patent na vynakhid № 115840. MPK G05D 7/00, F17D 1/02, F17D 1/08. Sposib rehuliuvannia shliakhovoi vytraty ridyny v truboprovodakh z nasadkamy. Natsionalnyi universytet "Lvivska politekhnika". № a 2016 11498. Zaiavleno 14.11.2016. Opublikovano 26.12.2017, Biuleten № 24. Ukrainskyi instytut intelektualnoi vlasnosti, 5 p.

Cherniuk, V. V., Bosak, M. P., & Hvozdetskyi, O. H. (2012). Hidravlichnyi rozrakhunok trubchastykh vodozabirnykh oholovkiv z bichnymy vodopryimalnymy viknamy. (Ser. Teoriia i praktyka budivnytstva). Bulletin of the National University "Lviv Polytechnic", 737, 213–225. Lviv: NU LP. [In Ukrainian].

Cherniuk, V. V., Ivaniv, V. V., Bihun, I. V, & Wojtowicz, J. M. (2020). Coefﬁcient of Flow Rate of Inlet Cylindrical Nozzles with Lateral Orthogonal Inﬂow. Proceedings of CEE 2019. Advances in Resource-saving Technologies and Materials in Civil and Environmental Engineering. Springer. Nature Switzerland AG. P. 50-57. https://doi.org/10.1007/978-3-030-27011-7_7

Claudio, D. (1961-1962). Icondotti emyngenti da un serbatoio. Atti e men. Accad. patav. sci lettere ed arti. Vol. 74, Parte 2. [In Italia].

Idelchyk, Y. E., & Shteinberha, M. O. (Ed.). (1992). Spravochnyk po hydravlycheskym soprotyvlenyiam. Moscow: Mashynostroenye, 672 p. [In Russian].

Ivaniv, V. V. (2016). Vplyv kuta pryiednannia strumeniv na nerivnomirnist prytoku do napirnoho truboprovodu-zbyracha zalezhno vid kryteriiu Reinoldsa. Bulletin of the Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 63, 286–292. [In Ukrainian].

Ivaniv, V., & Cherniuk, V. (2016). Influence of Jet-To-Main Stream Turning Angle in Fluid Flow from Cylindrical Nozzle of Collector-Pipeline on Flow Coefficient. Czasopismo Inżynierii lądowej, środowiska i architektury. Journal of civil engineering, environment and architecture (p-ISSN 2300-5130), (e-ISSN 2300-8903). JCEEA, tom XXXIII, z. 63 (4/2016), październik-grudzień, S. 229-238.

Jafar M. Hassan, Thamer A. Mohamed, Wahid S. Mohammed, & Wissam H. Alawee (2014). Modeling the Uniformity of Manifold with Various Configurations. Journal of Fluids Volume. Article ID 325259, 8 p. https://doi.org/10.1155/2014/325259

Kravchuk, A. M. (2004). Hidravlika zminnoi masy napirnykh truboprovodiv tekhnichnykh system. Abstract of doctoral dissertation for technical sciences (05.23.16 – Hidravlika i inzhenerna hidrolohiia). Kyiv, 35 p. [In Ukrainian].

Shvets, M. D., Rohalevych, Yu. P., & Kravchuk, R. M. (1998). Patentn № 23462 Ukraina, MPK E02B 9/06 Napirnyi kolektor № 96124941. Zaiavleno. 02.06.1998. Opublikovano 31.08.1998. Biuleten № 4.

Smyislov, V. V., & Ezerskiy, N. O. (1980). Gidravlicheskiy raschet perforirovannyih tsilindricheskih truboprovodov s razdachey raskhoda. Gidravlika i gidrotehnika, 30, 52–59. [In Russian].

Voloshchuk, V. A. (2001). Doslidzhennia hidravlichnykh oporiv i hidravlichni rozrakhunky truboprovodiv z dyskretno zminnymy vytratamy uzdovzh potoku. Abstract of candidate dissertation for technical sciences (05.23.16 – Hidravlika i inzhenerna hidrolohiia). Rivne: Rivne State Technical University, 20 p. [In Ukrainian].

Yakhno, O. M., Cherniuk, V. V., & Hnativ, R. M. (2016). Napirni potoky zi zminnymy kharakterystykamy. Lviv: NU Lvivska politekhnika, 408 p. [In Ukrainian].

Zakharchuk, R. A., & Rohalevych, Yu. P. (Ukraina) (2006). Patent № 58655 Ukraina, MPK E02B 9/06, F04F5/12. Napirnyi kolektor № 2002010033. Zaiavleno. 17.04.2006. Opublikovano 17.04.2006, Biuleten №4. [In Ukrainian].