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

Укр Укр

Укр

Рис. 9. Расчетные кривые ~в~ (А) и Икр (А) для тру­ бопровода диаметром 100 мм

Отсюда следует, что критическое значение концентрации равно:

/гкр= — = 0,615.

Наибольшая величина функции — 0,680.

Мы видим, что на критическое значение концентра­

ции и V*?' ■ параметры гидротранспорта рыбы вли-

яния не оказывают. Поэтому вне зависимости от величи­ ны диаметра рыбопровода относительно удельного .веса

Чтобы иметь возможность сопоставить расчет с экс­ периментом для стальной трубы .0=0,100 м, t=7°C,

ym=il,04, =0,40, й2=0,20, вычислена величина крити­ ческой .скорости для водокилечного потока. По расчету

/21 = 0,40; Ощ,.— 0,450 м/сек;

/г2=0,20; окр.=0,375 м/сек;

37

а по эксперименту она примерно равна 0,500 м/сек и 0,400 м/сек. Это дает основание признать расчетные зна­ чения критической скорости удовлетворительными.

Б. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ НАПОРНЫЙ ГИДРОТРАНСПОРТ РЫБЫ

Скольжение фаз у водорыбных смесей

Пусть в вертикальной цилиндрической стальной тру­ бе водорыбный поток совершает установившееся, рав­ номерное движение. Идеализируем этот поток. Предпо­ ложим, что рыба внутри трубопровода располагается в виде одного или нескольких ци­ линдрических слоев (диаметр цилиндрического слоя рыбы ра­ вен ее эквивалентноому диа­ метру) так, как это показано на рис. 10. При движении на транспортируемую рыбу дейст­ вуют следующие силы: гидрав­ лического сопротивления, дав­ ления и веса. Из условия рав­ новесия этой системы сил опре­ делим скорость движения твер­

дого компонента.

В общем случае сила гидро­ динамического сопротивления

38

D — диаметр трубопровода, м.

Так как твердый компонент стесняет и ламинаризирует жидкость, ее гидравлические потери на трение равны [9]:

где v0 — расходная окорость воды, м/сек;

— расходная скорость рыбы, м/сек.

Боковая поверхность цилиндрического слоя рыбы прини­ мается

а число слоев можно определить так:

где d — эквивалентный диаметр рыбы [91;

k — объемная концентрация гидросмеси. Приведем уравнение (11.27) в окончательном виде

(11.29), (11.30):

а) для восходящего потока

X — 0,158------- ------------0 ^ _ ш(Vo—Vmyb.k.u -l; (II.32а)

( l —k)Bls D^-d

б) для нисходящего потока

Х= 0 ,1 5 8 ------- ----------- — (Vm-VoY^-k-co-l. (11.326) (1—/г)5/® D^-d

39

Динамическая сила, вызванная .перепадом давления на торцах твердого компонента, с учетом стеснения жид­ кости [9] приближенно равна:

где уо, Ут — удельные веса жидкости и рыбы.

Из равенства сопоставляемых сил (11.32), (11.33),

Отсюда видно, что (11.37) представляют сабой алгебраи­

ческие уравнения е двумя неизвестными vm и о0-

Производная от коэффициента скольжения фаз гидро­ смеси по расходной скорости транспортирующей жидко­ сти имеет следующий вид:

40

Так как у восходящего (потока у“" > 0, то при увеличе­ нии v0коэффициент скольжения фаз возрастает. У нисхо­

дящего потока у”° < 0, поэтому во всем диапазоне изме­

нения расходной скорости жидкости ут (у0) убывает. Начальную скорость для восходящего водорыбного

потока следует определять из уравнения (II.37а). При

коэффициенте скольжения фаз, равном нулю (ит = 0 ):

F -v f - (1 + 5 1-1) = 1

ИЛИ

1

(11.39)

F M 1+5-1) Vi

где v0n — начальная средняя скорость транспортирую­

щей жидкости для гидротранспорта рыбы. Наибольшая средняя скорость жидкости vQ ■при ко­

торой скольжение фаз у водорыбного потока прекраща­ ется ,{vm— \)t равна (II.37а):

Ft’

Из уравнений (11.37), (11.39) и (11.40) видно, каким образом коэффициент F влияет на кинематические харак­ теристики вертикального водорыбното потока. Если F

нисходящего, наоборот, уменьшается. Наиболее сильное влияние на коэффициент F, а следовательно, и на ки-

41