Розвиток наукових основ забезпечення ефективної роботи дренажних трубопроводів систем водопостачання та водовідведення

Abstract

Кравчук О.А. Розвиток наукових основ забезпечення ефективної роботидренажних трубопроводів систем водопостачання та водовідведення. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук заспеціальністю 05.23.04 «Водопостачання, каналізація». – Київськийнаціональний університет будівництва і архітектури, м. Київ, 2026. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню і розробці нових, більш надійних і досконалих, математичних моделей і методів розрахунку конструктивних і технологічних параметрів напірних збірних і розподільчих дренажних трубопроводів систем водопостачання та водовідведення. На основі проведеного аналізу математичних моделей отримано нові, більш точні і зручні у використанні, аналітичні розв’язки для випадків збору і роздачі рідини вздовж шляху для випадку проходження рідини через стінки трубопроводу у фільтраційному режимі. При цьому введено поняття умовного нескінченно довгого дренажного трубопроводу або трубопроводу кінцевої довжини з нескінченною фільтраційною спроможністю своїх бічних стінок. Розроблено методику розрахунку основних характеристик даних трубопроводів за пропуску транзитної витрати. Проаналізовано раціональний варіант застосування дренажних трубопроводів змінного (такого, що збільшується або зменшується) діаметра за довжиною. Введено до розгляду поняття ефективних параметрів збірних і розподільчих дренажних трубопроводів, під якими розуміють ділянки труби, на яких інтенсивність втікання або витікання рідини буде не меншою ніж технологічно задана. Визначено умови, за яких трубопроводи слід відносити до похильних або малопохильних. Обґрунтовано граничне значення похилу Ігр, вплив якого, в межах прийнятої похибки δ, можна не враховувати в розрахунках. Запропоновано методику розрахунку необхідного ступеня перфорації бічних стінок дрени. Проаналізовано умови роботи напірних дренажних трубопроводів, які працюють в ускладнених умовах, тобто за одночасного впливу на потік в дрені кількох змінних параметрів. Встановлено умови моделювання досліджуваних трубопроводів. Визначено, що основними критеріями подібності можуть слугувати: критерій Рейнольдса (Re); коефіцієнт опору (ζl); гідравлічний коефіцієнт тертя (λ); узагальнений параметр (А). Проаналізовано значний об’єм експериментальних даних, як особисто автора, так і інших дослідників щодо визначення основних гідравлічних характеристик вивчаємих потоків. Отримано емпіричну залежність для визначення величини гідравлічного коефіцієнта тертя λзб. Представлено зручні для використання, більш надійні методики розрахунку напірних збірних і розподільчих дренажних трубопроводів. Наведено приклади їх розрахунку.