Файл: Фонарев, А. Л. Гидромеханизация и гидротранспорт рыбы.pdf

транспорта. При увеличении концентрации гидросмеси коэффициент А уменьшается, и, как это видно из урав­ нения (II.11в), ее величина возрастает.

Обращает на себя внимание еще один факт. Когда оо достигает определенной величины, скольжение фаз у во­ дорыбного потока прекращается и скорость движения ее компонентов становится одинаковой. Изучение кинема­ тических характеристик водорыбных смесей с помощью скоростной киносъемки подтверждает этот вывод. Кста­ ти говоря, при гидротранспорте одиночной рыбы подоб­ ное явление не наблюдается.

На рис. 7 для трубопровода диаметром 100 мм при-

Vm

Рис. 7. Расчетная зависимость oln(<»o> /г) для ци­ линдрического стального трубопровода диаметром

100 мм

ведены расчетные зависимости vm(v0, k), которые полу­ чены при следующих данных:

25

Ду= 0 ,04 -1 03 кг/м5; 6=0,90; ^1==0,20; /г2=0,40.

Результаты этого расчета и k'(v) приведены в табл. 3. Расходная скорость водорьгбной смеси, входящая в

табл. 3, определялась обычным путем:

где v — расходная скорость гидросмеси, ж)сек.

Из этого рисунка и табл. 3 видно, как изменяется vm

•по V(j. Однако с практической точки зрения наибольший интерес должна вызвать зависимость коэффициента ■скольжения фаз от расходной скорости гидросмеси. Она изображена на рис. 8.

Vm

Vм/сек

Рис. 8. Расчетная зависимость vm(v, k) для ци­ линдрического стального трубопровода диамет­ ром 100 мм

Мы видим, что кривая vm(v) состоит из двух ветвей (относительно критического значения коэффициента скольжения): восходящей и нисходящей. Первая ветвь

27

расположена за минимальной скоростью гидротранспор­ та рьгбы, а вторая — ^min^ о^инач. Наличие двух вет­

вей у зависимости vm(v) свидетельствует о том, что для слоя рыбы также существуют две области гидротранс­ порта: область устойчивого и область неустойчивого гид­ ротранспортирования.

Область устойчивого 'гидротранспорта характеризует­ ся наличием скольжения фаз только ;в очень узком диа­

рыбы двигаются с одинаковыми скоростями. На нисхо­ дящей ветви кривой с ростом расходной скорости гидро­ смеси скольжение фаз увеличивается. Таким образом, указанные области гидротранспорта рыбы совпадают с двумя режимами движения гидросмесей: без заиления и с заилением. Их границей является .минимальная ско­

оказывает слабое влияние на величину vm. Так, напри­ мер, при увеличении k от 0,20 до 0,40 начальная скорость

что ее влияние главным образом распространяется на коэффициент А (II.8).

Несколько слов о критической скорости гидротран­ спорта рыбы. Известно, что икр связано с .минимумом гид­ равлических сопротивлений гидросмеси. В связи с этим естественно, что она должна располагаться на .восходя­

щей ветви кривой vm(v). В трубопроводе диаметром 100 мм сна примерно равна 0,480 м/сек.

Помимо расчета (И.9) скорость движения компонен­ тов водорыбной смеси изучалась и с помощью высоко­ частотной киносъемки. Для этой цели на визуальном участке напорной части трубопровода диаметром 100 мм укреплялись на расстоянии 20 мм друг от друга тонкие проволочные кольца.

Методика проведения этих опытов совпадала и с дру­ гими опытами: при установившемся равномерном дви­ жении водорыбной смеси в горизонтальном напорном трубопроводе замерялся ее расход и гидравлические по­ тери (см. гл. I). Одновременно кинокамерой СКС-1 про-

28

водилась скоростная 'киносъемка водорыбного потока. По киноленте находилась скорость движения рыбы (слоя рыбы), и ее величина сопоставлялась с расходной ско­

ростью гидросмеси (vm). Для смеси воды и 'балтийской кильки результаты этих опытов приведены в табл. 4. Из таблицы видно, что, как это и следует по расчету (см. табл. 3), при расходных скоростях 0,683 м/сек и выше (0,683^0^1,315) м/сек вне зависимости от величины объемной концентрации гидросмеси (0,20 0,40) рас­ ходные скорости ее компонентов практически одинаковы

(oms d ) .

Для гладких армированных резинотканевых рукавов задача о скольжении фаз (П.9) решается аналогичным образом.

Известно, что в теории гидротранспорта сыпучих ма­ териалов различают действительную (истинную) и рас­ ходную объемные концентрации [27].

29

Напомним в связи с этим, что иод действительной объ­ емной концентрацией понимают:

И так как они вызываются скольжением фаз гидросмеси, то связаны через ее расходные скорости. Действительно,

больше ее расходного значения.

П р и м е р . При расходной скорости водорыбного по­ тока 0,451 м/сек и действительной объемной концентра­ ции 0,400 отношение расходной скорости воды к расход­ ной скорости гидросмеси равно 1,32 (см. табл. 3). По­ этому объемная расходная концентрация вдвое меньше, чем k, и составляет 0,210.

Отметим, что, как и следовало ожидать, зависимости

дели ранее .(табл. 3), скольжение фаз прекращается при

ная объемные концентрации равны.

зо