Что такое незаиляющая скорость

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Незаиляющая скорость

Сопоставляя оптимальный расход с расходом, соответствующим незаиляющей скорости, выраженной по формуле Н. Ф. Федорова, нетрудно доказать, что при Э 1 72.043 8 Для асбестоцементных труб ( а1 95) и при з 1 72 D0 078 Для чугунных труб ( и 1 6) незаиляющие скорости оказываются больше оптимальных. [32]

Средняя скорость потока, при которой начинается переход наносов во взвешенное состояние, представляет собой наименьшую среднюю скорость, при которой взвешенные наносы не выпадают. Эту среднюю скорость называют также незаиляющей скоростью онез. [33]

Введение в теорию взвешивания наносов понятия о незаиляющей скорости на основе современных представлений о турбулентном движении жидкости является дальнейшим развитием этой теории. [34]

Величина взвешивающей скорости зависит от крупности и удельного веса твердого материала пульпы, от консистенции ее и от гидравлических элементов пульповода. Наименьшая из средних скоростей движения пульпы, при которой еще не происходит выпадения твердой взвеси, будет наименьшей взвешивающей скоростью. Она тождественна незаиляющей скорости в каналах. [40]

Экспериментальные исследования пульповодов, обработанные Кнорозом2, показывают, что при большой мутности потока такая зависимость существует. Поэтому формула Жуковского, несмотря на недоучет при выводе ее указанных факторов, выражает зависимость между незаиляющей скоростью и глубиной, наблюдаемой в опытах. [41]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Незаиляющая скорость

За незаиляющую скорость инез принимается наименьшее значение средней скорости движения, при которой поток способен транспортировать без осаждения находящиеся в нем наносы. [2]

Как определяется незаиляющая скорость в открытом русле. [3]

Для получения незаиляющих скоростей в сухую погоду неизбежны, в условиях равнинно ]) местности, исправления полученных в основном расчете уклонов и повторные перерасчеты всей системы каналов. [4]

Вместо определения незаиляющих скоростей часто устанавливается предельная мутность потоков, при которой еще возможно транспортирование взвешенных наносов заданной крупности. Авторы таких исследований, как правило, учитывают зависимость взвешивающих скоростей от мутности потока. Большинство предложенных ими эмпирических зависимостей построено на одном и том же исходном материале, но при различном подходе к определению расчетной гидравлической крупности наносов. [5]

По табл. 2 находим незаиляющую скорость и 0 90 м / с и задаем скорость в трубопроводе, равную ей. [6]

В [36] даны минимальные уклоны и незаиляющие скорости для различных сечений и размеров труб при различной степени их наполнения. [8]

Создание теории взвешивания наносов и определение незаиляющей скорости на основе современных представлений о турбулентном движении потока является дальнейшим развитием его теории. [9]

На рис. 8.1 даны минимальные уклоны и незаиляющие скорости для различных диаметров труб при различной степени их наполнения. [10]

Ляссея и других исследователей, так как здесь незаиляющая скорость обратно пропорциональна глубине потока в некоторой степени. [11]

Создание теории взвешивания наносов и получение формулы для незаиляющей скорости на основе современного представления о турбулентности потока, что было бы дальнейшим развитием теории Н. Е. Жуковского, являются одной из современных задач в области гидравлики. [15]

Источник

Допускаемые скорости течения в каналах

Одной из задач гидравлического расчета каналов явля­ется определение максимальной допускаемой скорости течения, называемой неразмывающей и минималь­ной допускаемой скорости (незаиляющей):

При теоретическом подхо­де к определению неразмыва­ющей скорости принята следующая схема механизма воз­действия потока на твердую частицу, лежащую на дне (рис. 6.13).

В большей части работ в качестве теоретической основы для определения ве­личины v_нр рассмотрены ус­ловия предельного равнове­сия или начального момента трогания отдельной частицы, находящейся на дне. В дру­гих работах использованы данные лабораторных и на­турных наблюдений.

Об­текание частицы вызывает деформацию и отрыв струй, над частицей и за ней образуются вихревые зоны, и возникает разность давлений на лобовую и тыльную грани части­цы (рис. 6.13), а также на нижнюю и верхнюю грани, ко­торые соответственно приводятся к лобовой силе Р_Л, дей­ствующей на переднюю грань по направлению движения потока, и подъемной силе Р_П, действующей на нижнюю грань частицы вертикально вверх. На частицу, кроме то­го, действуют сила тяжести G и сила воздействия окружаю­щих частиц грунта. Равновесие рассматриваемой частицы в зависимости от ее формы и положения на дне может на­рушиться либо в результате сдвига по дну, либо в резуль­тате перекатывания ее. Если частица возвышается над остальными, на нее действует в основном лобовая сила и в меньшей мере подъемная сила. Если же частица не выступа­ет над остальными, а заклинена между ними, на нее дей­ствует лишь подъемная сила.

Так как и лобовая и подъемная силы, действующие на частицу, пропорциональны ее размеру (диаметру) d и ско­ростному напору, вычисленному по придонной скорости и_Δ на высоте выступов частиц, то условия равенства нулю суммы сил (моментов) в случае потери устойчивости при сдвиге (перекатывании) частицы приводятся к уравнению

(6.32)

Среднюю неразмывающую скорость можно найти, вве­дя в уравнение (6.32) сомножитель, характеризующий принятый (показательный или логарифмический) закон распределения скоростей по глубине потока:

(6.33)

(6.34)

Сложность явления взаимодействия потока и русла созда­ет значительные трудности при его анализе. В рассмотрен­ной схеме воздействия потока на частицу, лежащую на дне, не учитываются многие факторы. С помощью лаборатор­ных экспериментов и полученных по их результатам зави­симостей для неразмывающих скоростей в каналах, как отмечает В. С. Алтунин, нельзя учесть всех особенностей, встречающихся в природе, в связи с чем предпочтительны­ми являются зависимости, базирующиеся на натурных дан­ных. Этому отвечает формула, полученная Б. И. Студеничниковым по данным лабораторных и натурных исследо­ваний в широком диапазоне крупностей частиц несвязного грунта:

(6.35)

где величины d и h выражаются в метрах.

Еще более сложным является процесс размыва связных грунтов. Обстоятельные исследования в этой области были выполнены Ц. Е. Мирцхулавой. Им предложены зависимос­ти для определения неразмывающих скоростей, которые вви­ду их сложности здесь не приводятся.

Если скорости течения больше неразмывающих для грунта, слагающего русло, то возникает необходимость укрепления дна и откосов. При этом подбирают материал и тип крепления, чтобы фактическая скорость течения была меньше неразмывающей для крепления.

В настоящее время существуют различные нормы не­размывающих скоростей для сооружений. Каждое соору­жение характеризуется теми или иными особенностями, определяющими структуру потока, распределение скорос­тей, значения придонных скоростей и т. п. Поэтому задача определения неразмывающих скоростей для сооружений и на участках резкой деформации потока в каналах является весьма сложной. Ц. Е. Мирцхулава и В. А. Александ­ров предложили ее решение, исходя из принципа расчета сооружений по предельным состояниям. К нормативным значениям неразмывающих скоростей для грунтов и укреп­лений введены коэффициенты неоднородности, условий ра­боты, перегрузки, учитывающие различия между реаль­ными характеристиками грунтов и. укреплении, фактичес­кими условиями работы сооружений и нормативными.

v_нз, м/с. 0,22 0,45 0,67 0,82 6,90 6,95 1,03 1,1 1,11

При расчете коллекторов городских водостоков и кана­лизационных труб удобнее лимитировать минимальные уклоны, при которых скорости будут незаиляющими. Эти уклоны зависят от диаметра труб D:

i_min……0,07 0,05 0,04 0,033 0,03 0,02 0,015 0,015 0,01

Источник

ДОПУСТИМЫЕ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ В КАНАЛАХ

Из кн.: Теоретические основы водного транспорта леса

Корпачев В.П. Издательство «АкадемияЕстествознания», 2009 год

Проектируя канал, необходимо выбрать расчетную скорость потока такой, чтобы не было размыва и заиления, то есть

где υ – средняя расчетная скорость в канале;

υ_min –минимально допустимая скорость при равномерном движении потока; эту скорость называют также минимальной незаиляющей скоростью.

Если υ υ_max, русло будет размываться водным потоком.

В таблице 2.1 приведены значения неразмывающей скорости в зависимости от материала, из которого сложены стенки канала, глубины.

Таблица 2.1 Неразмывающие скорости υ_max (м/с) в зависимости от различных грунтов и глубин

Для неукрепленных русел при ориентировочных расчетах при вычислении можно применять формулу Студенчикова

(2.29)

где h – глубина потока, м;

d – средний диаметр частиц грунта.

Формула применима при значениях h/d ≤ 600; при значениях h/d > 600 можно использовать формулу Латышенкова

(2.30)

Ниже приведены неразмывающие скорости в зависимости от материала стенок, м/с:

Супесь и суглинок. 0,6–1,8

Скальные породы. 2,5–4,5

Бетонная облицовка. 5,0–10,0

Незаиляющие минимальные скорости υ_min зависят от размеров взвешенных частиц. Ниже по опытным данным приводятся некоторые зависимости для определения υ_min. Если насыщенность потока наносами диаметром частиц более 0,25 мм не превышает 0,01%, то можно использовать зависимость

(2.31)

где R – гидравлический радиус, м;

a – множитель, зависящий от среднего диаметра частиц, преобладающей массы взвешенных наносов.

Ниже приведены его значения:

ω, мм/с 1,5 1,53,5 3,5

Значение ω в зависимости от d можно определить по следующим данным, полученным опытным путем:

d_cp, мм 0,01 0,03 0,05 0,08 0,10 0,13 0,50 1,0 1,50

ω, мм/с 0,07 0,62 1,78 4,43 6,92 11,6 54,0 94,4 125,6

Формула (2.33) применима для естественных, незаросших русел и каналов при следующих значениях: Q от 0,2 до 150 м 3 /с; υ – не более 0,3 м/с; ω до 10 мм/с.

При расчете осушительных каналов принимают υ_min = 0,2 м/с, если надо предотвратить осаждение сила, υ_min = 0,4 м/с, если надо предотвратить осаждение песка. Во всех случаях, если возможно зарастание каналов, υ_min должна быть не менее 0,5 0,6 м/с [12].

Приближенное значение незаиляющей скорости может быть определено по зависимости

(2.32)

где h – глубина потока, м;

Q – коэффициент, зависящий от крупности песчанно–глинистых наносов:

Очень мелкие. 0,34–0,37

Значение незаиляющей скорости может быть определено по зависимости Гиршкана

(2.33)

где Q – расход воды, м /с;

A – коэффициент, зависящий от гидравлической крупности ω.

Гидравлической крупностью называется скорость равномерного падения частиц различного диаметра в неподвижной воде.

Ниже приведены значения A в зависимости от гидравлической крупности и ω [46]

ω, мм/с 1,5 1,53,5 3,5

Значение ω в зависимости от d можно определить по следующим данным, полученным опытным путем:

d_cp, мм 0,01 0,03 0,05 0,08 0,10 0,13 0,50 1,0 1,50

ω, мм/с 0,07 0,62 1,78 4,43 6,92 11,6 54,0 94,4 125,6

Формула (2.33) применима для естественных, незаросших русел и каналов при следующих значениях: Q от 0,2 до 150 м 3 /с; υ – не более 0,3 м/с; ω до 10 мм/с.

При расчете осушительных каналов принимают υ_min = 0,2 м/с, если надо предотвратить осаждение сила, υ_min = 0,4 м/с, если надо предотвратить осаждение песка. Во всех случаях, если возможно зарастание каналов, υ_min должна быть не менее 0,5 0,6 м/с [12].

ЛИТЕРАТУРА

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник