Дослідження гідродинамічних параметрів самодіючого шлюзу для запобігання паводковим розливам
DOI:
https://doi.org/10.32347/2411-4049.2022.4.114-127Ключові слова:
паводок, затоплення територій, самодіючий шлюз, ежекторний насос, імітаційне моделюванняАнотація
Всі методи боротьби із затопленням території населених пунктів безпосередньо пов’язані з виконанням значних об’ємів земляних робіт, будівництвом спеціальних споруд і тому при проектуванні вимагають усестороннього аналізу і обґрунтування та вибору найбільш економічно доцільних і доступних варіантів проєкту.
Але аналізуючи основні способи захисту території населених пунктів від затоплення, слід відзначити, що навіть при їх оптимальному використанні залишається проблема затоплення територій через притоки річок. Тому варто зосередити увагу на пошуку технічного рішення, яке б дало змогу проводити відкачування води із притоки у річку без застосування вартісного, складного за конструкцією та енерговитратного обладнання. Одним з перспективних рішень є використання самодіючих шлюзів.
Метою роботи є дослідження гідродинамічних параметрів запропонованої конструкції самодіючого шлюзу для запобігання паводковим розливам.
Запропоновано конструкцію гідротехнічної споруди (самодіючого шлюзу для запобігання паводковим розливам), що призначена для запобігання затопленню територій внаслідок розливу рік і може бути використана для регулювання рівня води в гідротехнічних системах. Показано, що використання розробленої конструкції дасть змогу значно зменшити негативні наслідки на територіях від можливих паводкових розливів.
Для підтвердження працездатності та дослідження гідродинамічних параметрів самодіючого шлюзу розроблено його тривимірну модель у програмі SolidWorks. Проведене імітаційне моделювання пропонованої конструкції ежекторного насоса в програмному модулі FlowSimulation підтвердило її працездатність та дало змогу визначити у ній розподіл тисків і швидкостей руху рідини. Встановлено, що витрата рідини, яка протікає через поперечний переріз трубопроводу для відбору води із притоки, складає 0,055 м3/с за швидкості течії річки 3 м/с.
Посилання
Sokhnych, A.Ya. (Ed.). (2010). Vykorystannya zemelʹ naselenykh punktiv z osnovamy mistobuduvannya: monohrafiya. Lʹviv: Vydavnytstvo «Liha-Pres» [in Ukrainian].
Voroshylov, N.A., Hladyshev, V.P., Humerov, S.U., & Kurhuzov, V.N. (27.05.2007). Patent 2299947 (RU), MPK E02V 3/00. Ustroystvo dlya preduprezhdenyya pavodkovykh razlyvov.
Navrotsʹkyy, B.I., & Sukhin, YE.I. (1999). Tekhnichna mekhanika ridyn: pidruchnyk dlya tekhnichnykh vuziv. Kyiv: Znannya [in Ukrainian].
Mykhaylyuk, V.V., Kontsur, I.F., Kopey, B.V., & Deyneha, R.O. (2022). Hidromashyny: atlas skhem ta konstruktsiy. Ivano-Frankivsʹk: IFNTUNH [in Ukrainian].
Mandryk, O.M., Mykhaylyuk, R.Y., Vytrykhovsʹkyy, Y.A., Mykhaylyuk, V.V., & Shkitsa, Y.I. (17.08.2022). Patent na korysnu modelʹ № 151593, Ukrayina, E02B 3/10, E02B 8/00. Samodiyuchyy shlyuz dlya zapobihannya pavodkovym rozlyvam. Byul. № 33.
Volodin, O.S., Kryvoplyas-Volodina, L.O., Havva, O.M., & Hnativ, T.T. (2018). Intehrovani rishennya funktsionalʹnykh mekhatronnykh moduliv v zadachakh syntezu pakuvalʹnykh mashyn. In Hidroaeromekhanika v inzhenerniy praktytsi: Materialy mizhnarodnoyi naukovo-tekhnichnoyi konferentsiyi (pp. 69-41). Kyiv: IATS NTUU«KPI im. I. Sikorsʹkoho» [in Ukrainian].
Melʹnykov, O.P. (2013). Doslidzhennya vplyvu heometrychnykh parametriv protochnoyi chastyny sverdlovynnoho strumynnoho nasosa na yoho kharakterystyky. Naukovyy visnyk Ivano-Frankivsʹkoho natsionalʹnoho tekhnichnoho universytetu nafty i hazu, 2, 165-173 [in Ukrainian].
Deshpande, O.N., & Narappanawar, N.L. (2015). Space advantage provided by De-Laval nozzle and bell nozzle over venturi. In Proceedings of he world congress on engineering (vol. II WCE 2015, pp. 1165-1168). London, UK.
Murillo, W.O., Palacio-Fernandez, J.A., Patiño Arcila, I.D., Zapata Monsalve, J.S., & Hincapié Isaza, J.A. (2020). Analysis of a Jet Pump Performance under Different Primary Nozzle Positions and Inlet Pressures using two Approaches: One Dimensional Analytical Model and Three Dimensional CFD Simulations. J. Appl. Comput. Mech., 6(SI), 1228–1244. https://doi.org/10.22055/JACM.2020.33339.2205.
Wang, Wan. (2017). Simulation of Venturi Tube Design for Column Flotation Using Computational Fluid Dynamics. Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports. 6909. https://researchrepository.wvu.edu/etd/6909. https://doi.org/10.33915/etd.6909.
Sree Harsha Bandaru, & Arjun Singh. CFD analysis of De Laval Nozzle Geometry & Reverse Flow Cavitation Phenomenon. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology (IJRASET), 5(I), 129-134.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 О.М. Мандрик, Р.Й. Михайлюк, В.І. Артим, В.В. Михайлюк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).
Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.
