МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ В КАПЕЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Авторы:Филимонов Максим Игоревич, Самофалова Лариса Валентиновна, Ламскова Мария Игоревна, Новиков Андрей Евгеньевич

Тематика: Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Просмотры: 3032

Аннотация

Целью исследования являлось составление адекватной математической модели движения жидкости с позиций непрерывной и равномерной раздачи и с убывающим расходом по пути с учетом натурных экспериментов по изучению расходно-напорных характеристик в капельных трубопроводах низконапорных оросительных систем. Для этого были использованы традиционные подходы к определению потерь напора по длине на основе закона Дарси – Вейсбаха, экспериментальные данные, полученные на опытно-производственных орошаемых участках ФГБНУ «ВНИИОЗ», а также вероятностно-статистические методы согласования теоретических зависимостей с результатами натурных исследований. Натурная оценка линейных потерь по длине проводилась путем последовательного их суммирования, для чего капельные трубопроводы длиной l условно делили на n равных отрезков с длиной каждого ln и расходом по пути qn. При этом принималось допущение, что на каждом n участке происходят равные потери скорости транспортируемой жидкости. Расчет проводили с первого участка капельного трубопровода. Из полученных данных следует, что модель достаточно адекватно, с погрешностью не более 3 %, описывает потери напора в капельных трубопроводах при их эксплуатационной длине до 150 м. С увеличением длины до 200 м ошибка возрастает до 16 %. Для согласования модели с натурными данными при эксплуатационной длине капельных трубопроводов свыше 150 м предложено дополнить модель коэффициентом, учитывающим нестационарность массы жидкости транспортируемой по трубопроводу и равным 1,1812. Предложенные аналитические зависимости согласуются с экспериментальными данными, полученная погрешность не превышает допускаемой средней статистической ошибки опыта.

Ключевые слова: потери напора по длине, капельные трубопроводы, гидравлическое сопротивление, моделирование, переменная масса, равномерный расход.

Об авторах

Филимонов Максим Игоревич

Должность: аспирант кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств

Место работы: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет»

Адрес организации: пр-т им. В. И. Ленина, 28, г. Волгоград, Российская Федерация, 400005

E-mail: maks.filimonov.1986@mail.ru

Самофалова Лариса Валентиновна

Должность: старший преподаватель кафедры прикладной математики

Адрес организации: пр-т им. В. И. Ленина, 28, г. Волгоград, Российская Федерация, 400005

E-mail: samofalova-work@yandex.ru

Ламскова Мария Игоревна

Должность: аспирант кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств

Адрес организации: пр-т им. В. И. Ленина, 28, г. Волгоград, Российская Федерация, 400005

E-mail: lamskov@yandex.ru

Новиков Андрей Евгеньевич

Ученая степень: кандидат технических наук

Должность: доцент кафедры процессов и аппаратов химических и пищевых производств; заведующий лабораторией

Место работы: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет»; федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия»

Адрес организации: пр-т им. В. И. Ленина, 28, г. Волгоград, Российская Федерация, 400005; ул. им. Тимирязева, 9, г. Волгоград, Российская Федерация, 400002

E-mail: novikov-ae@mail.ru