Регулювання витрати рідини в трубопроводах введенням у потік гідродинамічно активних додатків - Автореферат

Рівненський державний технічний університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук РЕГУЛЮВАННЯ ВИТРАТИ РІДИНИ В ТРУБОПРОВОДАХ ВВЕДЕННЯМ У ПОТІК ГІДРОДИНАМІЧНО АКТИВНИХ ДОДАТКІВ Науковий керівник - кандидат технічних наук, доцент Чернюк Володимир Васильович, завідувач кафедри гідравліки та сантехніки Державного університету «Львівська політехніка». Національного технічного університету «Київський політехнічний інститут» кандидат технічних наук, доцент Рогалевич Юрій Петрович, доцент кафедри гідравліки Рівненського державного технічного університету.Традиційно витрату рідини в трубопроводі регулюють локальними пристроями: засувками, вентилями, спеціальними регуляторами витрати, принцип дії яких базується на дроселюванні потоку. У пристроях такого типу витрата рідини підтримується постійною за рахунок того, що максимально відкритий прохід відповідає мінімальному напорі на вході в систему, а при збільшенні напору прохід відповідно прикривається, що викликає збільшення опору трубопроводу в цілому і забезпечує, таким чином, постійність витрати. Проте, витрату рідини можна регулювати керованим зниженням турбулентного тертя по довжині трубопроводу за рахунок введення в потік ГДАД з метою зменшення турбулентних напружень тертя. Задачі дослідження: узагальнити сучасні уявлення про механізми зміни гідравлічного опору ГДАД; теоретично та експериментально обгрунтувати можливість застосування ГДАД для регулювання витрати рідини в трубопроводах; розробити математичну модель регулювання витрати рідини в трубопроводі; обгрунтувати здійснимість перерозподілу витрати між кількома трубопроводами введенням у потік ГДАД; дослідити вплив ГДАД на підвищення рівномірності роздачі рідини в трубопроводах з шляховим відбором; вивчити залежність витрати рідини в трубопроводі від концентрації; розробити спосіб стабілізації витрати за допомогою ГДАД; запропонувати стабілізатор витрати, що реалізує даний спосіб; виявити діапазон економічно доцільного використання ГДАД. 2) запропоновано методики регулювання витрати рідини в трубопроводах введенням у потік ГДАД;Подано огляд літератури з питань, повязаних з дослідженням ефекту Томса та керуванням кінематичними та динамічними параметрами потоку рідини. Подано теоретичні засади використання ГДАД для конкретних задач регулювання: 1) стабілізації витрати рідини в трубопроводі при змінній різниці тисків на його початку та в кінці; 2) перерозподілу витрати рідини між кількома трубами; 3) підвищення рівномірності роздачі рідини в трубопроводах з шляховим відбором. Причому, при Dp” (GНГ) Q@ , а при Dp®GНГ, тобто, коли різниця пєзометричних висот лише трохи більша за геометричну висоту підйому рідини, витрата значно сильніше залежить від зміни прикладеної різниці тисків. Враховуючи виявлену нами лінійну залежність коефіцієнта гідравлічного тертя від концентрації полімерних додатків для сильно розведених розчинів, було показано, що витрата q маточного висококонцентрованого розчину полімеру типу ПАА, необхідна для підтримання постійної витрати Q в трубопроводі, знаходиться з виразу q = , де ро, рр - відповідно початкова та біжуча безрозмірна різниця тисків в системі; k - безрозмірний коефіцієнт у рівнянні лінійної регресії LP= (LS-KC) ; Со - концентрація маточного розчину полімера, кг/кг; А - безрозмірна стала, яка визначається з формули Встановлено, що стабілізація в цьому випадку можлива в діапазоні 0, 6? Н/H1? 1, де H, H1 - біжучий та початковий напір відповідно, тобто за допомогою введення в даний потік полімерних додатків витрата рідини в трубопроводі підтримується постійною майже до повного спорожнення живильного резервуару, оскільки його висота практично завжди менша за початковий напір Н1, під яким витікає рідина.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ