Вплив величини похилу на розрахункові параметри збірних дренажних трубопроводів

Abstract

Розглянута система з двох диференційних рівнянь за допомогою яких описують рух рідини в дренажній трубі зі змінною витратою і умови входу рідини з навколишнього ґрунту через стінки в трубі в режимі фільтрації. Вона складається з рівняння гідравліки змінної маси і модифікованого рівняння фільтрації. Досліджуваний трубопровід прокладений з прямим похилом «і». Показано, що в даному випадку, без суттєвої похибки другим членом модифікованого рівняння фільтрації можна знехтувати. Шляхом введення нових змінних вихідна система зводиться до безрозмірного вигляду. Представлено розв’язок даної системи рівнянні у безрозмірному вигляді. Показано, що в даному випадку розв’язок вихідної системи рівнянь залежить від величини трьох основних факторів: коефіцієнта опору збірного дренажного трубопроводу «ζl»; узагальненого параметра «A», який комплексно враховує конструктивні і фільтраційні характеристики розглядуваного потоку; геометричного похилу прокладання трубопроводу «i». При аналізі використано поняття нескінченно довгого дренажного трубопроводу, який прокладений з похилом, або, що те ж саме, похильного трубопроводу з нескінченною фільтраційною спроможністю стінок бічної поверхні. Відмічається, що такий трубопровід буде мати максимальну пропускну спроможність в порівнянні з таким же трубопроводом обмеженої довжини. На основі проведеного аналізу отримано відносно прості і зручні у використанні аналітичні залежності для розрахунку характеру зміни витрати і перепаду напорів за довжиною дренажного трубопроводу прокладеного з певним похилом. За запропонованими формулами проведена серія розрахунків основних характеристик даних труб при різних значеннях похилу, для наочності побудовані відповідні графічні залежності. Показано, що величина геометричного похилу прокладання напірного дренажного трубопроводу, поряд з коефіцієнтом опору і узагальненим параметром, суттєво впливає на розрахункові параметри таких труб.