автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Совершенствование конструкций водовоздушных промывных устройств сетчатых рыбозащитных сооружений

На правах рукописи

ГОЛОВНЯ Евгений Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ВОДОВОЗДУШНЫХ ПРОМЫВНЫХ УСТРОЙСТВ СЕТЧАТЫХ РЫБОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность: 05.23.07 - "Гидротехническое строительство"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0034572ТТ

Новочеркасск 2008

003457277

Работа выполнена на кафедре "Гидротехнические сооружения" ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия"

Научный руководитель - канд. техн. наук, доцент

Боровской Владимир Петрович

Официальные оппоненты: д-р техн. наук, профессор

Анахаев Кошкинбай Назирович

д-р техн. наук, профессор Правдивец Юрий Петрович

Ведущая организация - ФГОУ ВПО "Кубанский государственный

аграрный университет"

Защита состоится " 24" декабря 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220. 049.02 в ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" по адресу: 346428, г. Новочеркасск Ростовской области, ул. Пушкинская, 111, ауд. 339 (код 86352 факс 451-64)

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки, с авторефератом - на сайте ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" (http: // ngma - meh.boom.ru/aspirant/htm).

Автореферат разослан "24" ноября 2008 г.

Ученый секретарь ^р

диссертационного совета Лапшенкова С.В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Эффективность и надежность работы сетчатых рыбозащитных сооружений (РЗС) зависит от качества очистки их рыбозащитных экранов и организации отвода молоди рыб и мусора. Одним из конструктивных элементов, обеспечивающих очистку сетчатых рыбозащитных сооружений, являются гидравлические промывные устройства.

Вместе с тем известно, что водовоздушные струи в 1,5-2 раза эффективнее гидравлических очищают сетку. Эксплуатация этих устройств выявила наличие существенной неравномерности газонасыщения струй по глубине, а, следовательно, неравномерности качества промывки сетки и кроме того, в процессе работы струеформирующие насадки быстро забиваются мелким мусором. В связи с этим водовоздушные промывные струи, имея реальное инженерно-биологическое обоснование, из-за отсутствия эффективного конструктивно-технологического решения должного применения не нашли.

Это обстоятельство предопределило актуальность и необходимость проведения исследований по разработке йовых и совершенствованию существующих компоновочно-конструктивных решений водовоздушных промывных устройств для сетчатых рыбозащитных сооружений.

Исследования выполнялись в соответствии с Республиканской (федеральной) целевой научно-технической программой (проблема 3.11/37.0 "Разработать новые высокоэффективные технологии и конструктивные решения по сохранению рыбных запасов в источниках орошения"), Федеральной программой развития рыбного хозяйства РФ "Рыба", отраслевыми планами НИР Федерального агенства по рыболовству, планами НИР ФГОУ ВПО НГМА. Научная работа соответствует п. 5 паспорта специальности 05.23.07 "Гидротехническое строительство".

Целью исследований является разработка новой и совершенствова-

ние существующих конструкций водовоздушных промывных устройств рыбозащитного сооружения типа плоской сетки на водозаборах пропускной способностью до 250 м3/с.

Поставленная цель потребовала решения следующих задач:

- проведения анализа конструкций промывных устройств на действующих рыбозащитных сооружениях и обоснование выбора способа формирования водовоздушных промывных струй;

- разработки конструкции водовоздушного промывного устройства для сетчатого рыбозащитного сооружения на базе гидродинамического ка-витационного аэратора;

- выполнения теоретического обоснования параметров гидродинамического кавитационного аэратора, отвечающего требованиям промывки сетчатых рыбозащитных экранов;

- проведения экспериментальных лабораторных и натурных исследований образцов аэратора и промывного устройства с целью оптимизации их параметров и оценки эффективности;

- разработки методики расчета и рекомендаций по проектированию и эксплуатации водовоздушного промывного устройства.

Объект исследований - рыбозащитное сооружение типа "плоская сетка" на водозаборах различного назначения и пропускной способности до 250 м3/с.

Достоверность научных результатов обеспечена использованием стандартных статистических критериев для оценки ошибок эксперимента и адекватности разработанных математических моделей для определения технических характеристик исследуемого устройства; применение аттестованного оборудования и приборов промышленного изготовления; сопоставлением результатов, полученных автором, с данными отечественных и зарубежных ученых.

Научную новизну работы составляют:

- усовершенствованный способ формирования системы водовоздуш-ных струй для промывки сетчатых полотен рыбозащитных сооружений водозаборов;

- обоснование параметров приемной камеры гидродинамического ка-витационного аэратора диффузорного типа;

- результаты лабораторных и натурных исследований по оценке эффективности работы усовершенствованной конструкции водовоздушного промывного устройства;

- методики расчета параметров усовершенствованной конструкции водовоздушного промывного устройства сетчатых рыбозащитных экранов.

Техническая новизна конструкции промывного устройства подтверждается патентом на изобретение 1Ш 2308566 С1.

Практическую ценность работы составляют усовершенствованная конструкция и рекомендации по проектированию и эксплуатации водовоздушного промывного устройства рыбозащитного сооружения;

Реализация результатов работы. Производственная проверка результатов исследований и внедрение разработанной конструкции осуществлено на рыбозащитном сооружении водозабора Донского магистрального канала. Методика расчета и конструирования водовоздушного промывного устройства внедрены в практику проектирования ГП ПИ "Юж-водпроект".

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на конференциях студентов и молодых ученых "Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды" (г. Новочеркасск, 2001, 2003), региональной научно-технической конференции "Гидротехника, гидравлика и геоэкология" (г. Новочеркасск, 2005 г.), заседаниях кафедры гидротехнических сооружений НГМА 2003-2008 гг.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печат-

ных работ, включая 1 патент на изобретение РФ, в том числе одна работа по перечню научных изданий, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав и общих выводов. Общий объем диссертации составляет 240 страниц машинописного текста, включая 99 рисунков, 10 таблиц, список использованных источников из 115 наименований и 5 страниц приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дана общая характеристика диссертационной работы, сформулирована ее цель, задачи, научная новизна и практическая ценность.

В первой главе выполнен анализ существующих способов промывки защитных экранов сетчатых рыбозащитных сооружений, и дана оценка промывной способности гидравлических и водовоздушных струй. Отмечены достоинства недостатки гидроструйного способа очистки сеток. Рассмотрены способы формирования водовоздушных струй и конструкции промывных устройств их реализующие.

Проблеме оценки и повышения эффективности работы сетчатых рыбозащитных сооружений посвящены работы В.М. Волошкова, Н.Т. Кавеш-никова, Г.С. Муравенко, В.В. Петрашкевича, Ю.П. Правдивца, Г.Н. Пураса, В.Г. Ткачева, И.И. Рипинского, Н.П. Фильчагова, A.C. Цыпляева и других специалистов в которых предприняты попытки оптимизации параметров, совершенствования конструктивных элементов и технологии очистки рыбозащитных сетчатых экранов с применением гидравлических струй.

Значительный прогресс в промывке сетчатых экранов произошел после оценки возможностей водовоздушных струй. Исследованию гидродинамических свойств водовоздушных струй посвящены работы М.И. Баженова, Л.Д. Вермана, Г.М. Германа, A.A. Гальцина, Л.В. Ефремкиной, Г.И. Ефимочкина, П.А. Михеева, Г.И. Тараканова, Э.Р. Чистякова, и другие.

Наряду с очевидными достоинствами водовоздушных промывных

устройств, испытания их в натурных условиях выявили наличие существенной неравномерности в газонасьицснии промывных струй по глубине воды. Кроме того, попадание мелкого мусора во внутреннюю полость флейты и воздуховод блокировало струеформирующие насадки. В целом действующие конструкции сложны и неудобны в эксплуатации.

Новым шагом в применении водовоздушных струй явилось использование в составе промывных устройств аэраторов. Проведенный анализ литературных источников не выявил приемлемой энергосберегающей конструкции высоконапорного аэратора, способного обеспечить работу промывного устройства РЗС.

Во второй главе представлена предлагаемая усовершенствованная конструкция водовоздушного промывного устройства.

В ходе анализа способов и технологий аэрирования жидкости отмечено:

1) требуемый наибольший напор на выходе из аэратора достигается при наибольшем разрежении, которое сопровождается кавитацией;

2) простотой конструкции отличается водовоздушный эжектор, в котором рационально используется энергия струи;

3) при барботаже в камере смешения образуется динамическое ядро разрежения, как будущий очаг кавитации. В процессе барботажа рабочая струя расщепляется, превращаясь из аксиальной в коаксиальную, а сформированное при этом ядро разрежения, начинает работать подобно вакуумному насосу.

Раскрытие механизма аэрации позволило выявить возможность снижения давления в камере смешения без внесения в поток какого-либо тела, а только за счет расширения потока. Расщепляясь, гидравлическая струя расширяется и становится конусообразной. Подобное течение возникает в диффузорах. Создание искусственной кавитации в водовоздушном эжекторе с помощью диффузора представляет наибольшую практическую цен-

ность и принято за основу при разработке конструкции аэратора промывного устройства РЗС.

Для поддержания кавитационного режима работы аэратора поступление воздуха в ядро разрежения должно осуществляться сдержанно через систему малых газозаборных отверстий (ГЗО). Такой перфорированный дополнительный диффузор представляет главный конструктивный элемент аэратора - приемную диффузорную камеру (ПДК).

4

Рисунок 1. Водовоздушное промывное устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения (Пат. 1Ш 2308566)

На рисунке 1 представлена предлагаемая конструкция гидродинамического кавитационного аппарата диффузорного типа (ГКА-Д) в составе промывного устройства, защищенная патентом (пат. ГШ 2308566).

Равномерное газонасыщение промывных водовоздушиых струй по глубине в предлагаемой конструкции обеспечивается подведением рабочей смеси к флейте не сверху, а снизу. При этом жидкость, выходя из насоса (напорной линии), под давлением подается в аэратор, а на выходе из него уже сформированная водовоздушная смесь подается к нижнему основанию гидроструйной флейты.

В третьей главе представлено обоснование параметров экспериментального образца аэратора, схема которого представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема аэратора: 1 - подводящая труба; 2 - конфузор; 3 - цилиндрическая часть рабочего сопла; 4 - приемная диффузорная камера; 5 -ряды газозаборных отверстий; 6 - газозаборная камера; 7 - камера смешения; 8 — сопрягающий диффузор; 9 - отводящая труба

Обоснование угла конусности ПДК осуществлялось теоретически на основе анализа течения в диффузоре и в свободной струе. Установлено, что наилучшие условия для возникновения кавитации в ПДК возникают при

угле конусности 0 « 8°. Главным геометрическим параметром аэратора является степень расширения ПДК, которая для опорной модели экспериментального образца была принята равной (йкс/шд = 4.

Экспериментальная установка по исследованию опытного образца аэратора приведена на рисунке 3. Эксперименты проводились по трем сериям, при этом открытие ГЗО осуществлялось по рядам. В ходе проведения экспериментов измерялись следующие показатели: манометрическое дав-

ление на входе в аэратор (_рвхм) и выходе из него (рВЫХм); достижимый вакуум (рвжУ, расходы газа (О, ) и жидкости (<2Ж)- Обработка полученных данных позволила получить все необходимые для последующего анализа параметры (полное избыточное давление на входе (рвх) и выходе (рвых); потери напора на аэраторе (Ар^ = рвх — рВых)> перепады давлений для рабочей жидкости (А= ръх~ Ртк) и смеси (А рс = Ршх~ РъакУ' относительный перепад давлений (Арс/Арр ); коэффициент аэрации ((За) и объемный коэффициент инжекции (|3И0). Эффективность образца оценивалась по главной характеристике струйного аппарата рио

Рисунок 3. Схема лабораторной установки: 1 - насосный агрегат; 2 - всасывающий патрубок; 3 - напорная линия; 4 - сбросная труба; 5 - сопло; 6 -приемная диффузорная камера; 7 - газозаборная камера; 8 - камера смешения; 9 - диффузор; 10 - отводящая напорная труба

Данные лабораторных исследований аэратора без камеры смешения и с ней представлены в графическом виде на рисунке 4. На графиках экспериментальные значения представлены в сравнении с расчетными показателями обычного водовоздушного эжектора.

а)

I

!* = - 0,693 ,2476 ?2 = 0, х2- 0 918х + 0,68 51 _

8357

гх в< ;

о

--- — --- __ с | о I

--- ■ - —. ои Ф !

-

|

3,0 0,1 0.2 0.3 0,4 0.5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1.1 1,2 Коэффициент инжекции

6)

I. '.! Г. . :.!' !.. < = -0,0171)^ -0.3032Х + 0,6242 —, Я2 = 0,7677

У

—--- ек

--- --- < > О и

' - ----- - - —.

:

I

0,3 0,4 0,5 0,6 0.7 Коэффициент инжекции

Условия опытов:

о,8

0,9

1,0

В • 2 ряда (12 отверстий) X - 4 ряда (24) □ - без камеры смешения

---- расширение 4

— -аппроксимация

Д -3 ряда (18) о - пара рядов (16), 3 серия

---расширение 25

Рисунок 4. Характеристики опытного образца аэратора : а - данные комплексных испытаний; б - кавитационный режим работы

По результатам лабораторных испытаний сделаны следующие выводы: устойчивое газонасыщение жидкости достигается при кавитационном режиме; включение в состав аэратора камеры смешения способствует по-

вышению его эффективности; наиболее оптимальным является открытие 2-го и 3-го рядов ГЗО; сравнительная эффективность работы ГКА-Д, оценённая по относительному перепаду давлений, превосходит характеристику обычного водовоздушного эжектора в 1,75 раза - при наличии камеры смешения и в 7-8 раз - без нее. Высокая эффективность свидетельствует о возможности применения ГКА-Д в составе промывного устройства РЗС.

В четвертой главе представлен гидравлический расчет параметров газонасыщения жидкости, выполненный на основе анализа механизма кавитации в ПДК. Установлено, что осесимметричное безотрывное течение н

камере сохраняется при угле конусности до 7 -г 9°.

При анализе принято допущение, что кавитационный пузырь в диффузоре (ПДК) возникает скачкообразно со скоростью близкой к скорости звука. При оптимальном открытии ГЗО образование кавитационного и воздушного пузырей в ПДК происходит практически единовременно и поэтому динамическое положение области разрежения в ПДК принято за статическое. Принятие этого постулата открыло возможность определения размеров кавитационной каверны и воздушного пузыря. Для этого выполнялся гидравлический расчет аэратора на основе совместного решения уравнений: Бернулли, неразрывности и классических формул гидравлики, связанных с определением потерь напора. Расчетная схема представлена на рисунке 5.

При наполнении воздухом кавитационный пузырь увеличивается в размере от /к до /г. В сечении точки "г" коэффициенты аэрации Д^ц и инжекции /?ио совпадают по величине, так как давление в смеси становится равным атмосферному. Это значение коэффициента аэрации является наиболее характерным и его можно определить по формуле

В (I)

Уаяц ^ '

где б Qж - расход газа и жидкости в характерном сечении. Так как скорости движения газа и жидкости в этом сечении примерно равны по величине (Угяц = Уж « У0), то

(2)

Рисунок 5. Расчетная схема к расчету аэратора: 1 - кавитационный пузырь, заполненный воздухом; 2, 3 - пьезометрическая и напорная линии; 4 -внутренняя граница коаксиальной струи

Приняв форму совокупного воздушного пузыря в виде кругового конуса, диаметр его основания находим из геометрических соображений

(3)

где с?г - диаметр диффузора в сечении точки "г" , который определяется по формуле с!г = с10 + 21г\%[ря§/2]. По характерному (расчетному) значению коэффициента аэрации определяется действительный коэффициент аэрации

яц> (4)

где кр - корректив аэрации, учитывающий неравномерность инжекции, вызванную колебанием давлений в ПДК, определяется по эмпирической формуле кр = 2,6-3(ДрС(/Дрр ]. Длина воздушного пузыря, /г определяется по формуле

I _ "*г -о

с/г -с10

,2 _ г

*я "о

Диаметр диффузора в характерном сечении составляет

^Г ~ Л/ шГ'

п

(5)

(6)

где <УГ - площадь характерного поперечного сечения ПДК - находится ре шением системы уравнений и определяется по следующей формуле:

л-в

где А и В — комплексные параметры, имеющие следующий вид: г \

(7)

А =

кдф +

Хп

2 //

' (Шг

«бж

(8)

Характерное количество ГЗО (А^о) находится по условию совпадения скорости газа в отверстиях со скоростью движения жидкости в рабочем сопле (^0 = ¥0) и определяется по следующей формуле:

К

ГЗО

со,

ГЗО

Ч^гзо.

(9)

В результате-теоретических исследований разработана методика определения газонасыщения жидкости в гидродинамическом кавитационпом аэраторе, суть которой заключается в следующем:

-- определяются длина конфузора и приемной диффузорной камеры

- определяются напоры в характерных сечениях аэратора (Нкф,

^ц' ^лдк > ^кс >

- проверяется условие возникновения кавитации

V (х) =

- определяется диаметр диффузора в основании воздушного пузыря (с!г) по формуле (6), с учетом (7) и (8);

-определяется диаметр и длина (7Г) воздушного пузыря по

формулам (3) и (5);

- определяется характерный расход газа (£?гяц)по Ф°РмУле (2);

- устанавливается характерное значение коэффициента аэрации (А,Яц)П0 формуле (1);

- коэффициент аэрации (/?а ) определяется по формуле (4);

- характерное количество ГЗО (Л^) находится по формуле (9).

В пятой главе представлено обоснование параметров экспериментального натурного образца промывного устройства: степени газонасыщения рабочей жидкости промывного устройства, геометрических параметров промывного устройства и других его характеристик.

На основе анализа геометрии смеси был установлен рабочий диапазон газонасыщения жидкости Ра = ОД -:- 0,3, что позволило уменьшить степень расширения ПДК до 0)кс /сод = 3. Остальные размеры промывного устройства назначались в привязке к натурным условиям и производительности, действующего насосного агрегата (~ 160м3/ч, //дд = 30м).

Для проведения исследований был изготовлен экспериментальный

натурный образец устройства. Схема подсоединения измерительной аппаратуры к промывателто и общий вид образца представлены на рисунке 6.

1; цомер| ® (ч) (м^) (м^) (¡\ 11 3

41 ч 4 /\ 1 | ' ^— -^34.1

к ар К2

1- I 33.1 *

1 1- 31,9

-И— У — —

=-т1-| \ 1 1 1 V JJ \ 1 30,0 27,4

Рисунок 6. Схема подсоединения измерительной аппаратуры к промывате-лю и общий вид образца промывателя с подсоединенными к нему шлангами: 1 - газозаборная камера; 2 - воздуховод; 3 - шланги для подключения датчиков давления; 4 - краны

В ходе проведения экспериментов измерялись: давление в характерных местах устройства, расход жидкости и газа, вакуум. Результаты натурных исследований водовоз душного промывного устройства представлены в

■Ч

ъштшшщ ЙРСми!®?

таблице 1 и на рисунке 7. Первая серия опытов является базовой и проводилась при полностью закрытых сбросных кранах. В этой серии максимальное газонасыщение составило Ра =0,21 и достигалось при открытии четырех рядов ГЗО (48 отверстий).

Таблица 1

Результаты натурных исследований ГКА-Д

Кол-во рядов ГЗО ДАВЛЕНИЕ Относительный перепад давлений РАСХОД Коэф-т аэрации

газа воды

Р Е'Хи Рвх. РвАК Рвыхм Рвых АРаэр АРр АРс ДРс/АРр Ог Ожа А

хЮО КПа л/с л/с

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 2,55 2,687 0,985 1,25 1,387 1,30 3,67 2,37 0,65 5,28 44,00 0,120

2 2,50 2,637 0,999 1,10 1,237 1,40 3,64 2,24 0,61 7,48 44,00 0,170

3 2,50 2,637 0,985 1,10 1,237 1,40 3,62 2,22 0,61 8,36 44,00 0,190

4 2,50 2.637 0,980 1.10 1,237 1,40 3,62 2,22 0,61 9,24 44,00 0,210

1 1,80 1,865 0,950 1,00 1,065 0,80 2,81 2,01 0,72 0,45 30,23 0,015

2 1,80 1,864 0,995 0,90 0,964 0,90 2,86 1,96 0,69 0,54 30,20 0,018

3 1,90 1,964 0,980 0,90 0,964 1,00 2,94 1,94 0,66 0,30 30,20 0,010

4 1,90 1,964 0,980 0,90 0,964 1,00 2,94 1,94 0,66 0,00 30,20 0,000

5 1,90 1,964 0,980 0,90 0,964 1,00 2,94 1,94 0,66 0,00 30,20 0,000

1 2,50 2,637 0,980 0,70 0,837 1,80 3,62 1,82 0,50 5,72 44,00 0,130

2 2,50 2,637 0,999 0,70 0,837 1,80 3,64 1,84 0,50 9,90 44,00 0,225

3 2,60 2,737 0,950 0,70 0,837 1,90 3,69 1,79 0,48 13,20 44,00 0,300

4 2,60 2,737 0,950 0,70 0,837 1,90 3,69 1,79 0,48 14,30 44,00 0,325

5 2,60 2,737 0,950 0,70 0,837 1,90 3,69 1,79 0,48 15,40 44,00 0,350

6 2,60 2,737 0,950 0,70 0,837 1,90 3,69 1,79 0,48 14,96 44,00 0,340

.8 2,60 2,737 0,890 0,70 0,837 1,90 3,63 1,73 0,48 13,20 44,00 0,300

1 1,75 1,813 0,980 0,60 0,663 1,15 2,79 1,64 0,59 1,94 29,90 0,065

2 1,80 1,863 0,990 0,50 0,563 1,30 2,85 1,55 0,54 1,79 29,90 0,060

Полученное в эксперименте газонасыщение жидкости попадает в рабочую область и позволяет формировать в промывной струе на проектной глубине достаточно плотную укладку пузырьков с расстоянием между ни-

ми менее одного калибра. Оптимальное количество ГЗО на ПДК («гзо(опх)) примерно совпадает с характерным количеством (А^), определенным по формуле (9). Удовлетворительная сходимость результатов расчета с данными натурных исследований свидетельствует о возможности применения разработанной методики для определения характеристик ГКА-Д и параметров промывного устройства.

Рисунок 7. Изменение газонасыщения рабочей жидкости в экспериментальном натурном образце промывного устройства в зависимости от количества открытых ГЗО (по сериям)

Во всех сериях экспериментов наблюдалось равномерное газонасыщение струй по глубине, что подтверждает правильность конструктивно-технологического подхода, принятого при разработке водовоздушного промывного устройства. В ходе эксплуатации промывного устройства засорения промывных отверстий флейты мелким мусором не происходило.

Результаты исследований свидетельствуют о целесообразности внедрения разработанной конструкции водовоздушного промывного устройства в состав промывной системы РЗС на водозаборе Донского магистраль-

ного канала в ходе его предстоящей реконструкции.

В шестой главе приведены рекомендации по проектированию, изготовлению и эксплуатации водовоздушного промывного устройства сетчатого РЗС.

Проектирование водовоздушного промывного устройства включает обоснование параметров флейты и аэратора, расхода жидкости и напора промывного устройства. При этом шаг раздаточных отверстий (/0) на во-довоздушной флейте рекомендуется увеличить.

На основе разработанных рекомендаций установлены параметры водовоздушного промывного устройства для РЗС на Донском магистральном канале.

Расход воды рекомендуемого водовоздушного промывного устройства составляет <2пу = 0,035 м3/с, что на 25,5% меньше расхода, потребляемого ныне действующим промывным устройством. Необходимый напор на устройстве составляет Н —22 м.

Рекомендации по эксплуатации промывного устройства просты и сводятся к поддержанию в чистоте раздаточных отверстий флейты и газозаборных отверстий аэратора. Настройка аэратора выполняется в ходе наладочных работ путем открытия оптимального количества ГЗО на ПДК. Для удаления всякого рода мусора из устройства рекомендуется периодически открывать сбросной кран и промывать его внутреннюю полость.

Используемый для создания водовоздушного промывного устройства второго поколения конструктивно-технологический подход приемлем практически для любого сетчатого рыбозащитного устройства или сооружения, в котором для очистки используется многосопловый промыватель.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Эффективность и надежность работы сетчатого рыбозащитного сооружения во многом зависит от качества очистки защитного экрана, которая обеспечивается промывным устройством. Анализ опыта эксплуатации промывных устройств в составе рыбозащитных сооружений выявил низкую эффективность очистки сетки водяными струями, а использование водо-воздушных струй, обладающих более высокими кинематическими и динамическими характеристиками, сдерживается отсутствием надежных технических решений водовоздушных промывателей.

2. Усовершенствованный способ формирования водовоздушных промывных струй реализуется путем создания водовоздушного рабочего агента централизованно, с помощью специального, аэратора жидкости, который обеспечивает высокое давление газа в рабочей смеси при минимальных энергозатратах и ре1~улирует степень газонасыщения рабочей жидкости.

3. Разработана и защищена патентом на изобретение (Пат. 1Ш 2308566) новая конструкция аэратора (ГКА-Д) и устройства для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения. Для повышения эффективности формирования водовоздушной смеси конструкция приемной камеры выполнена в виде перфорированного диффузора.

4. В результате лабораторных исследований экспериментального образца ГКА-Д установлено:

- создаваемое в приемной камере предельное разрежение (кавитация) способствует повышению производительности аэратора в 1,75 раза в сравнении с обычным водовоздушным эжектором.

— наилучшие условия для возникновения кавитации в приемной диф-

фузорной камере создаются при угле конусности 9 ~ 8°, когда потери напора на диффузоре минимальны.

5. Теоретическими исследованиями определена главная характеристика аэратора - Рио = /{А рс/А р^. Разработана соответствующая методика расчета.

6. По результатам натурных исследований экспериментального образца водовоздушного промывного устройства на рыбозащитном сооружении водозабора Донского магистрального канала установлено:

- максимальное газонасыщение жидкости в аэраторе достигается при открытии четырех рядов газозаборных отверстий;

- в промывных водовоздушных струях на проектной глубине формируется достаточная (для эффективной очистки сетки от мусора) плотность укладки пузырьков воздуха в смеси с расстоянием между пузырьками менее одного калибра;

- формирование водовоздушных промывных струй по глубине обеспечивается с равномерным газонасыщением;

- в ходе эксплуатации промывного устройства засорения раздаточных отверстий флейты мелким мусором не происходило.

7. Разработаны рекомендации по проектированию водовоздушного промывного устройства. На их основе разработана конструкция водовоздушного промывного устройства, рекомендуемая для внедрения в состав РЗС на ДМК в ходе его предстоящей реконструкции, предложены рекомендации по эксплуатации. Для обеспечения принудительной очистки внутренней полости промывателя (без его демонтажа) в конце флейты рекомендуется установить сбросной кран.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения рекомендаций в проект реконструкции РЗС на водозаборе ДМК составляет 720 тыс. руб. в год.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: Статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК

1. Боровской, В.П. Лабораторные исследования гидродинамического кави-тационного аэратора диффузорного типа водовоздушной промывной системы. / В.П. Боровской, Е.В. Головня // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2007. №3, С. 104-107 (50% автора).

Статьи, опубликованные в научных издаииях

2. Головня^Е.В. Водовоздушное промывное устройство сетчатых рыбоза-щитных сооружений. // Мелиорация и водное хозяйство. - 2007, №4. - С. 53-54.

3. Пат. RU 2308566 Российская Федерация, МПК Е02В8/08. Гидродинамический кавитационный аппарат (варианты) и устройство для промывки сетного полотна рыбозащитного сооружения. / Шкура В.Н., Боровской В.П., Головня Е.В., Михеев П.А., Герман Г.М., Чистяков A.A., Шавлидзе A.A.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Новочеркасская государственная мелиоративная академия. - № 2006100825/03; заявл. 10.01.2006; опубл. 20.10.07, Бюл. № 29. (10% автора)

4. Боровской, В.П. Конструктивно-технологическая схема водовоздушной дренопромывочной системы. / В.П. Боровской, Е.В. Головня, A.A. Шавлидзе // Мелиорация и водное хозяйство: Материалы науч.-практ. конф. "Повышение эффективности использования орошаемых земель Южного Федерального округа" (Шумаковские чтения совместно с заседанием секции РАСХН), 30 сент. 2005 г., г. Новочеркасск / РАСХН, Отд-ние ме-лирации, водн. и лесн. хоз-ва, ФГОУ ВПО НГМА - Новочеркасск: ООО НПО "ТЕМП", 2005. - Вып. 4. - С. 97-102. (35% автора).

5. Боровской, В.П. Кавитационный аэратор жидкости для промывных устройств сетчатых рыбозащитных сооружений. / В.П. Боровской, Г.М. Герман, Е.В. Головня / Охрана и возобновление гидрофлоры и ихтиофауны. Труды АВН. Новочеркасск: ООО НПО "ТЕМП", 2005. - С. 39-49.

(40% автора).

6. Боровской, В.П. Обоснование параметров водовоздушного промывного устройства рыбозащитного сооружения. / В.П. Боровской, Е.В. Головня, A.A. Шавлидзе, С.С. Ананьев / НГМА (НИМИ), Новочеркасск, 2007. -17 е.: ил. - Библиогр.: 8 назв. - Рук. - Деп. ВИНИТИ 26.03.07 № 312-В2007 (30% автора).

Формат 60 Х841'16 Заказ № 615

Подписано в печать Объем 1.0 уч. изд. л.

11.11.2008 г. Тираж 100 экз.

Типография НГМА, 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОМЫВКИ СЕТЧАТЫХ РЫБОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫВНЫХ УСТРОЙСТВ.

1.1. Применяемые способы промывки защитных экранов сетчатых рыбозащитных сооружений и конструкций промывных устройств

1.2. Сравнительный анализ промывной способности гидравлических и водовоздушных струй.

1.3. Способы формирования водовоздушных струй и конструкции их реализующие.

Выводы по главе.

2. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ВОДОВОЗДУШ-НОГО ПРОМЫВНОГО УСТРОЙСТВА.

2.1. Механизм насыщения гидравлической струи воздухом.

2.2. Конструктивное решение рабочего органа.

2.3. Компоновочно-конструктивное решение промывного устройства 61 Выводы по главе

3. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА АЭРАТОРА.

3.1. Цель и задачи лабораторных исследований.

3.2. Обоснование геометрических параметров опорной модели экспериментального образца ГКА-Д.

3.2.1. Обоснование диаметров конструктивных элементов аэратора.

3.2.2. Обоснование параметров газозаборных отверстий.

3.2.3. Обоснование угла конусности приемной диффузорной камеры. 78 З.З.Описание экспериментальной установки, методика проведения исследований.

3.4. Результаты экспериментальных исследований по оптимизации параметров водовоздушного промывного устройства.

Выводы по главе.

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АЭРАТОРА.

4.1. Анализ механизма кавитации.

4.2. Гидравлический расчет параметров аэратора.

4.3. Методика расчета характеристик ГКА-Д.

Выводы по главе.

5. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА ВОДОВОЗДУШНОГО ПРОМЫВНОГО УСТРОЙСТВА НА РЫБОЗАЩИТНОМ СООРУЖЕНИИ ВОДОЗАБОРА ДОНСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО КАНАЛА.

5.1. Обоснование параметров экспериментального натурного образца промывного устройства.:.

5.1.1. Анализ факторов влияющих на формирование рабочей среды.Г.

5.1.2. Обоснование степени газонасыщения рабочей жидкости промывного устройства.

5.1.3. Обоснование геометрических параметров промывного устройства

5.1.4. Конструкция экспериментального натурного образца.

5.2. Цель, задачи и методика проведения натурных исследований

5.3. Результаты натурных исследований по оценке газонасыщения рабочей жидкости.

5.4. Исследование газонасыщения струй по глубине.

5.5. Оценка эффективности промывки сетчатого экрана экспериментальным промывным устройством.

Выводы по главе.

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОВОЗДУШНОГО ПРОМЫВНОГО

УСТРОЙСТВА СЕТЧАТОГО РЗС.

6.1. Рекомендации по проектированию и изготовлению водовоздуш-ных промывных устройств.

6.1.1. Обоснование параметров водовоздушной флейты.

6.1.2. Обоснование напора промывного устройства.

6.1.3. Обоснование диаметра рабочего сопла.

6.1.4. Методика определения параметров промывного устройства

6.2. Расчет параметров водовоздушного промывного устройства для РЗС на Донском магистральном канале.

6.3. Рекомендации по изготовлению и эксплуатации водовоздушного промывного устройства.

6.4. Варианты применения промывного устройства, перспектива исследований.

Выводы по главе.

Актуальность работы. Одним из актуальных вопросов современного гидротехнического строительства является создание высокоэффективных устройств для защиты молоди рыб от попадания в водозаборы различного назначения, низкая эффективность защиты которых ухудшает условия естественного воспроизводства рыбных запасов. При отсутствии или низкой эффективности рыбозащитных сооружений гибель молоди рыб на водозаборах, объектах мелиорации, в насосных агрегатах достигает таких масштабов, которые не могут восполнить ни естественное воспроизводство, ни работа не-рестово-рыбоводных комплексов.

Эффективность и надежность работы сетчатых рыбозащитных сооружений (РЗС) зависит от качества очистки их рыбозащитных экранов и организации отвода молоди рыб и мусора. Одним из конструктивных элементов, обеспечивающих очистку сетчатых рыбозащитных сооружений, являются гидравлические промывные устройства.

К настоящему времени разработан ряд различных конструкций промывных устройств, основным элементом которых является промыватель — многосопловое устройство или "гидроструйная флейта", представляющая собой вертикальную трубу с промывными отверстиями, просверленными по образующей и направленными к сетке. Имеются конструкции как стационарных, так и подвижных промывных устройств (ПУ).

В большинстве случаев промывка сеток РЗС осуществляется гидравлическими струями, что (как показывает опыт эксплуатации больших РЗС) обеспечивает очистку сеток в периоды, когда по каналу течет сравнительно чистая вода. Однако, даже при таких благоприятных гидрологических условиях в засорении сетки возникает значительная неравномерность, увеличивающаяся к нижней ее части (рыбоотводу) (П.А. Михеев, 2000). На этих сильно засоренных участках обычные гидравлические промывные устройства не всегда обеспечивают надлежащую очистку сетчатого полотна, снижая тем самым эффективность рыбозащиты.

В то же время известно, что водовоздушные струи лучше очищают сетку, значительно превосходя по эффективности гидравлические. В свое время это послужило основанием для разработки промывного устройства нового поколения, и первая модель такого водовоздушного устройства была создана в 1988 году в отраслевой лаборатории НГМА (НИМИ) (A.c. СССР (SU) № 1493730, 1989; A.c. СССР (SU) № 1629384 № 7, 1991).

Известно, что водовоздушные струи в 1,5-2 раза эффективнее гидравлических очищают сетку. В существующих конструкциях водовоздуш-ных промывных устройств водовоздушные струи формируются в специальных насадках, расположенных на боковой поверхности промывателя. Эксплуатация этих устройств выявила наличие существенной неравномерности очистки сетки из-за неравномерности газонасыщения струй по глубине, при этом струеформирующие насадки быстро забивались мелким мусором.

В настоящее время сложилась ситуация, когда водовоздушные промывные струи, имея под собой реальное инженерно-биологическое обоснование, из-за отсутствия эффективного конструктивно-технологического решения должного применения не нашли.

Это обстоятельство предопределило актуальность и необходимость проведения исследований по разработке новых и совершенствованию существующих компоновочно-конструктивных решений водовоздушных промывных устройств для сетчатых рыбозащитных сооружений.

Исследования выполнялись в соответствии с Республиканской (федеральной) целевой научно-технической программой (проблема 3.11/37.0 "Разработать новые высокоэффективные технологии и конструктивные решения по сохранению рыбных запасов в источниках орошения"), Федеральной программой развития рыбного хозяйства РФ "Рыба", отраслевыми планами НИР Федерального агенства по рыболовству, планами НИР ФГОУ ВПО НГМА. Научная работа соответствует п. 5 паспорта специальности 05.23.07 "Гидротехническое строительство".

Целью исследований является разработка новой и совершенствование существующих конструкций водовоздушных промывных устройств ры-бозащитного сооружения типа плоской сетки на водозаборах пропускной способностью до 250 м3/с.

Поставленная цель потребовала решения следующих задач:

- проведения анализа конструкций промывных устройств на действующих рыбозащитных сооружениях и обоснование выбора способа формирования водовоздушных промывных струй;

- разработки конструкции водовоздушного промывного устройства для сетчатого рыбозащитного сооружения на базе гидродинамического кавита-ционного аэратора;

- выполнения теоретического обоснования параметров гидродинамического кавитационного аэратора, отвечающего требованиям промывки сетчатых рыбозащитных экранов;

- проведения экспериментальных лабораторных и натурных исследований образцов аэратора и промывного устройства с целью оптимизации их параметров и оценки эффективности;

- разработки методики расчета и рекомендаций по проектированию и эксплуатации водовоздушного промывного устройства.

Объект исследований - рыбозащитное сооружение типа "плоская сетка" на водозаборах различного назначения и пропускной способности до 250 мЗ/с.

Достоверность научных результатов обеспечена использованием стандартных статистических критериев для оценки ошибок эксперимента и адекватности разработанных математических моделей для определения технических характеристик исследуемого устройства; применение аттестованного оборудования и приборов промышленного изготовления; сопоставлением результатов, полученных автором, с данными отечественных и зарубежных ученых.

Научную новизну работы составляют:

- усовершенствованный способ формирования системы водовоздуш-ных струй для промывки сетчатых полотен рыбозащитных сооружений водозаборов;

- обоснование параметров приемной камеры гидродинамического ка-витационного аэратора диффузорного типа;

- результаты лабораторных и натурных исследований по оценке эффективности работы усовершенствованной конструкции водовоздушного промывного устройства;

- методики расчета параметров усовершенствованной конструкции водовоздушного промывного устройства сетчатых рыбозащитных экранов.

Техническая новизна конструкции промывного устройства подтверждается патентом на изобретение 1Ш 2308566 С1.

Практическую ценность работы составляют усовершенствованная конструкция и рекомендации по проектированию и эксплуатации водовоздушного промывного устройства рыбозащитного сооружения;

Реализация результатов работы. Производственная проверка результатов исследований и внедрение разработанной конструкции осуществлено на рыбозащитном сооружении водозабора Донского магистрального канала. Методика расчета и конструирования водовоздушного промывного устройства внедрены в практику проектирования ГП ПИ "Южводпроект".

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на конференциях студентов и молодых ученых "Машины и оборудование природо-обустройства и защиты окружающей среды" (г. Новочеркасск, 2001, 2003), Региональной научно-технической конференции "Гидротехника, гидравлика и геоэкология" (г. Новочеркасск, 2005 г.), заседаниях кафедры гидротехнических сооружений НГМА 2003-2008 г.г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, включая 1 патент на изобретение РФ, в том числе одна работа по перечню научных изданий, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав и общих выводов. Общий объем диссертации составляет 240 страниц машинописного текста, включая 99 рисунков, 10 таблиц, список использованных источников из 115 наименований и 5 страниц приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Эффективность и надежность работы сетчатого рыбозащитного сооружения во многом зависит от качества очистки защитного экрана, которая обеспечивается промывным устройством. Анализ опыта эксплуатации промывных устройств в составе рыбозащитных сооружений выявил низкую эффективность очистки сетки водяными струями, а использование водо-воздушных струй, обладающих более высокими кинематическими и динамическими характеристиками, сдерживается отсутствием надежных технических решений водовоздушных промывателей.

2. Усовершенствованный способ формирования водовоздушных промывных струй реализуется путем создания водовоздушного рабочего агента централизованно, с помощью специального аэратора жидкости, который обеспечивает высокое давление газа в рабочей смеси при минимальных энергозатратах и регулирует степень газонасыщения рабочей жидкости.

3. Разработана и защищена патентом на изобретение (Пат. ШЛ 2308566) новая конструкция аэратора (ГКА-Д) и устройства для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения. Для повышения эффективности формирования водовоздушной смеси конструкция приемной камеры выполнена в виде перфорированного диффузора.

4. В результате лабораторных исследований экспериментального образца ГКА-Д установлено:

- создаваемое в приемной камере предельное разрежение (кавитация) способствует повышению производительности аэратора в 1,75 раза в сравнении с обычным водовоздушным эжектором. наилучшие условия для возникновения кавитации в приемной диффузорной камере создаются при угле конусности 0 « 8°, когда потери напора на диффузоре минимальны.

5. Теоретическими исследованиями определена главная характеристика аэратора - (Зио — /(Д рс/А Рр)- Разработана соответствующая методика расчета.

6. По результатам натурных исследований экспериментального образца водовоздушного промывного устройства на рыбозащитном сооружении водозабора Донского магистрального канала установлено:

- максимальное газонасыщение жидкости в аэраторе достигается при открытии четырех рядов газозаборных отверстий; в промывных водовоздушных струях на проектной глубине формируется достаточная (для эффективной очистки сетки от мусора) плотность укладки пузырьков воздуха в смеси с расстоянием между пузырьками менее одного калибра;

- формирование водовоздушных промывных струй по глубине обеспечивается с равномерным газонасыщением; в ходе эксплуатации промывного устройства засорения раздаточных отверстий флейты мелким мусором не происходило.

7. Разработаны рекомендации по проектированию водовоздушного промывного устройства. На их основе разработана конструкция водовоздушного промывного устройства, рекомендуемая для внедрения в состав РЗС на ДМК в ходе его предстоящей реконструкции, предложены рекомендации по эксплуатации. Для обеспечения принудительной очистки внутренней полости промывателя (без его демонтажа) в конце флейты рекомендуется установить сбросной кран.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения рекомендаций в проект реконструкции РЗС на водозаборе ДМК составляет 720 тыс. руб. в год.

1. A.c. СССР (SU) № 1629384 СССР "Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения" Г.М. Герман, A.A. Чистяков, В.Н. Шкура, и др., Б.И. № 7, 1991.

2. A.c. СССР (SU) № 1286258 AI, "Аэрирующее устройство", МПК B01F5/16. Петыхина Г.Н., Тарарыков Г.М., Федоров В.А., Щербаков А.И., Б.И. № 4, 1987-01-30.

3. A.c. СССР (SU) № 1493730, "Устройство для промывки сетчатого полотна", Г.М. Герман, В.Н. Шкура, П.А. Михеев и др., Б.И., № 26, 1989.

4. A.c. СССР (SU) № 168210, "Аэратор для эжекторных флотационных машин", МПК B03D1/14. Федотов A.M. Б.И. № 4, 1965-02-18.

5. A.c. СССР (SU) № 241396, "Аэратор роторного типа для насыщения жидкости кислородом", МПК C02D1/02. Абеле K.M., Витол О.Я., Рай-тумс A.A., Рейзинь Р.Э., Б.И. № 21, 1972-07-07.

6. A.c. СССР (SU) № 294643, "Аэратор механический флотационной машины", МПК B03D1/14. Семенов В.В., дьяков Г.И., Кравцов И.Ф., Бо-уфалик Л.Ф., Панчерикова Б.А., Назаренко В.М., Щербенко В.П., Б.И. №7, 1971-11-04.

7. A.c. СССР (SU) № 311453, "Поверхностный аэратор", МПК С02С1/10. Келин И.Р., Б.И. № 24, 1971-08-09.

8. A.c. СССР (SU) № 350757, "Аэрирующее устройство", МПК С02В1/28. Гусев Т.П., Зайцев В.А., Колдашов А.Н., Б.И. № 27, 197209-13.

9. A.c. СССР (SU) № 406578, "Механический аэратор для флотационной машины", МПК B03D1/14. Ли Е.С., Б.И. № 46 , 1973-05-20.

10. A.c. СССР (SU) № 439317, "Механический аэратор", МПК B03D1/14. Денегина H.H., Кириченко А.И., Б.И. № 30, 1974-08-15.

11. A.c. СССР (SU) № 457494, "Механический аэратор", МПК B03D1/16. Денегин В.В., Денегина H.H., Сергеев С.Ф., Чичваров В.М., Гончаров Б.А., Б.И. № 3, 1975-01-25.

12. A.c. СССР (SU) № 479737, "Кавитационный аэратор роторного типа", МПК С02С1/10. Кирт Э.Э., Мельдер Х.А., Б.И. №29, 1975-08-05.

13. A.c. СССР (SU) № 489529, "Воздушно-водяной аэратор для пневматической флотационной машины", МПК B03D1/14. Губский П.К., Ноликов Н.Ф., Черногуз С.С., Олейниченко A.A., Иваненко Н.Д. Деоен-дриев В.Х., Б.И. № 40, 1975-10-30.

14. A.c. СССР (SU) № 495090, "Аэратор", МПК B03D1/14. Андреев A.B., Барченко Л.Ю., Денегина H.H., Иваненко А .Я., Лучков B.C., Сергеев С.Ф., Шестаков Л.Я., Б.И. № 2 , 1979-01-05.

15. A.c. СССР (SU) № 504472, "Поверхностный аэратор", МПК С02С1/10. Тофауте Клаус, Б.И. № 7, 1976-01-25.

16. A.c. СССР (SU) № 508485, " Механический поверхностный аэратор", МПК С02С1/10. Чумаченко П.Н., Папков Г.И., Костенко В.Ф., Сухомлинов Б.П., Чепурных С.Ф., Степанов Ю.В., Б.И. № 12, 1976-03-30.

17. A.c. СССР (SU) № 521932, "Горизонтальный аэратор для пневмомеханической флотационной машины", МПК B03D1/24. Преображенский Б.П., Кузнецов В.Д., Ввозный г,ф,. Гусак В.Е., Б.И. № 27, 1976-07-25.

18. A.c. СССР (SU) №631130. "Устройство для очистки рыбозагради-тельных сеток". Опубл. БИ №41, 1978.11.05. Автор: Рабухин Л.Г.

19. A.c. СССР (SU) №1372004. 'Устройство для промывки сетчатого полотна". Опубл. Б №5,1988. Авторы: Фоменко В.А., Чистяков A.A., Черкасов В.А., Иванов П.В.

20. A.c. СССР (SU) №1604908. "Устройство для промывки сетчатого полотна". Опубл. Б №7, 1991. Авторы: Чистяков A.A., Черкасов В.А., Фоменко В.А., Иванов П.В., Пурас Г.Н., Шкура В.Н.

21. A.c. СССР (SU) №1493730. 'Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения". Опубл. БИ №26,1989.07.15. Авторы: Герман Г.М., Шкура В. Михеев П.А., Чистяков A.A., Ефремки-на Л.В.

22. A.c. СССР (SU) №1701807. "Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения". Опубл. БИ №48, 1990.12.30. Авторы: Чистяков A.A., Шкура В.Н., Черкасов В.А.

23. A.C. СССР (SU) №1629384. "Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения". Опубл. БИ №7,1991.02.23. Авторы: Герман Г.М., Чистяков A.A., Шкура В.Н., Реусов М.П., Волошков В.М.

24. A.c. СССР (SU) №1802040. "Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения". Опубл. БИ №10,1993.03.15. Авторы: Новойдарский A.B., Чистяков A.A., Шкура В.Н., Волошков В.М.

25. A.c. СССР (SU) №1802041. "Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения". Опубл. БИ №10,1993.03.15. Авторы: Чистяков A.A., Шкура В.Н.

26. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Наука, 1984. - 715 с.

27. Альбом течений жидкости и газа: Пер. с англ./Сост. М. Ван-Дайк. -М.: Мир, 1986.-184 с.

28. Баженов М.И. Исследование работы двухфазных струйных аппаратов// Электрические станции. 1967. № 4. С. 39-41.

29. Болыпов A.M., Веселов H.H., Дятлов И.А. и др. Рекомендации по проектированию рыбозащитных устройств на водозаборах мелиоративных систем. М., 1983. 103 с.

30. Боровской В.П., Герман Г.М., Головня Е.В. Кавитационный аэратор жидкости для промывных устройств сетчатых рыбозащитных сооружений / Охрана и возобновление гидрофлоры и ихтиофауны. Труды АВН. Новочеркасск: ООО НПО "ТЕМП", 2005. С. 39-49.

31. Боровской В.П., Головня Е.В. Лабораторные исследования гидродинамического кавитационного аэратора диффузорного типа водовоздушной промывной системы // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2007. №3

32. Боровых А.Е., Есин В.И. Соотношение для жидкостно-газового эжектора, работающего в переменном режиме // Изв. вузов. 1976. № 9. С. 89-94.

33. Васильев Ю.Н. Теория двухфазного газожидкостного эжектора с цилиндрической камерой смешения. Лопаточные машины и струйныеаппараты//Машиностроение. 1971. Вып. 5. С. 175-261.

34. Васильев Ю.Н., Гладков Е.П. Экспериментальное исследование вакуумного водовоздушного эжектора с многоствольным соплом. Лопаточные машины и струйные аппараты// Машиностроение. 1971. Вып. 5. С. 262-306.

35. Головня Е.В. Водовоздушное промывное устройство сетчатых рыбо-защитных сооружений // Мелиорация и водное хозяйство. — 2007, №4. -С. 53-54.

36. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энер-гоиздат, 1981.

37. Ефремкина JI.B. Устройство для промывки сетчатых рыбозаградите-лей. Автореф. дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1991. — 21 с.

38. Ефремкина Л.В., Михеев П.А. Лабораторные исследования свойств затопленной осесимметричной водовоздушной струи //НИМИ Новочеркасск, 1989. 14 с. Рук. -Деп. в ВИНИТИ № 6632-В89.

39. Ефремкина Л.В., Чистяков A.A., Герман Г.М. Гидравлические исследования очистного водовоздушного устройства сетчатого рыбо-заградителя/НИМИ. Новочеркасск, 1988. - 15 с.: - Библиогр.: 2 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 14.02.89, № 039 - В89.

40. Журин В.Д., Юфин А.П. Оборудование гидромеханизации. Гос-стройиздат, 1960.

41. Зингер Н.М. Исследование водовоздушного эжектора// Теплоэнергетика. 1958. №8. С. 26-31.

42. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1973. 559 с.

43. Исаченко Н.Б. Влияние шероховатости водосбросной поверхности на степень воздухонасыщения открытого потока. Известия ВНИИГ, 1965, т. 78.

44. Исаченко Н.Б. К вопросу об аэрации открытых потоков. — Известия1. ВНИИГ, 1961, т. 68.

45. Кавешников Н.Т. Пропускная способность водозаборных сооружений с рыбозащитными сетками в условиях жаркого климата //Мелиорация и водное хозяйство. 1997. № 4. - С. 34-36.

46. Каннингэм П.Г., Допкин Р.Ж. Длина участка разрушения струи и смешивающей горловины жидкоструйного насоса для перекачки газа. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир. 1974. № 3. С.

47. Коренков Б.Е. Исследования водовоздушных эжекторов с удлиненной цилиндрической камерой смешения. Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: ВТИ, 1980. 23 с. 128-141.

48. Крашенинников С.Ю., Рогальская Е.Г. Взаимодействие плоской струи с экраном. Сб. тезисов докладов пятой казахстанской конференции по математике и механике. 4.2, Механика. - Алма-Ата, Каз. гос. ун - т, 1974.

49. Крашенинников С.Ю., Рогальская Е.Г. Распространение струй из прямоугольных сопел, свободных и вблизи экрана. Изв. АН СССР, МЖГ, 1979.-N4.

50. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 2-е изд. 1977. - 408 с.

51. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Учеб. для вузов. - Изд. 6-е, перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.мат. лит., 1987. - 840 с.

52. Майер В.В. Кумулятивный эффект в простых опытах. М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989. - 192 с.

53. Меламут Д.Л. Гидромеханизация в ирригационном и сельскохозяйственном строительстве. Стройиздат, 1967.5 7. Михеев П.А. Рыбозащитные сооружения и устройства. М.: Издательство "Рома", 2000. 405 с.

54. Михеев П.А., Ефремкина JI.B. Оценка силы давления водовоздушной струи на сетчатую преграду /НИМИ. Новочеркасск, 1990. 13 с. Деп. в ВИНИТИ № 4747-В 90.

55. Муравенко Г.С., Симоненко А.И., Синеок В.Е. Взаимодействие молоди рыб с сеткой и струей. /Гидротехнические сооружения в мелиоративном строительстве. Сб. науч. трудов. Новочеркасск, 1977. Вып. 10.-С.72-82.

56. Нурок Г.А. Гидромеханизация открытых разработок. «Недра», 1970.

57. Огородников С. П. Гидромеханизация при разработке тяжелых грунтов. М., 1968.

58. Охлаждение и очистка воздуха герметичных помещений АЭС высокопроизводительными водовоздушными эжекторами/ Л.И. Турецкий, Б.М. Столяров, А.И. Белевич и др.// Теплоэнергетика. 1985. № 7. С. 58-60.

59. Павловский В.А. Экспериментальное исследование плоской затопленной турбулентной струи: Тр./ ЛКИ. -Л., 1981.- С. 69 79.

60. Патент РФ (RU) № 2005126 "Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения"/ Шкура В.Н., Михеев П.А., Пурас Г.Н., 1993. Бюл. № 47-48.

61. Патент РФ (RU) №2026467. "Устройство для очистки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения"/ Чистяков A.A., Шкура В.Н., Во-личенко А.Е., Парулава Г.И., 1995. Бюл. №1.

62. Патент РФ (RU) № 2049198 "Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения" / В.Н. Шкура, Шкура Вл. Н., Михеев П.А., Хецуриани Е.Д., Чистяков A.A., 1995. Бюл. № 33.

63. Патент РФ (RU) № 2017881 "Устройство для промывки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения" / Волошков В.М., Пурас Г.Н. Сука-ло Г.М. и др., 1997. Бюл. № 5.

64. Патент РФ (RU) № 2144107 "Способ гидродинамической микропузырьковой рыбозащиты водозаборов и устройство для его осуществления" МПК Е02В8/08, Булгаков Б.Б., Булгаков А.Б., Банцевич 3.JL, Преснов Г.В., Романцов В .П., 1998-10-15.

65. Патент РФ (RU) №2262570. "Рыбозащитное сооружение"/ Чистяков

66. A.A., Боровской В.П., Шкура В.Н., Ермак Д.В., 2005. Бюл. №29.

67. Патент РФ (RU) №2265696. "Устройство для очистки сетчатого полотна рыбозащитного сооружения"/ Чистяков A.A., Ананьев С.С, Боровской

68. B.П., Михеев П.А., 2005. Бюл. №34.

69. Петрашкевич В.В. Зарубежный опыт биологического и инженерного обоснования конструкций рыбозащитных устройств водозаборных сооружений //Обзорная информация №7.-М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1982.- 59 с.

70. Петрашкевич В.В. Рыбозащитные сооружения водозаборов/ Эколого-градиентные компоненты механизма защиты, обзор отеч. и зарубеж. опыта и технич. реш. М., 1992. - 148 с.

71. Погорелов В.И. Гидравлические исследования механических рыбоза-градителей. "Научно-техн. бюл. Лениградского политехнического инта", 1959, №2, С. 112-115.

72. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. 2-е изд. - М.:ИЛ, 1951.

73. Правдивец Ю.П. Инженерно-мелиоративные сооружения: Учебник для вузов. М.: АСВ, 1998. 210 с.

74. Прудников А.Г.,Сагалович В.Н., Юкина Э.П. Диффузионная и вихревая модели турбулентной струи// Турбулентные течения. -М.:Наука, 1970. -С. 154-163.

75. Пурас Г.Н. Экологический рыбозащитиый комплекс на базе криволинейной сетки с рыбоотводом. Автореф. дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1990.-25 с.

76. Рекомендации по гидравлическому расчету водопропускных трактов безнапорных водосбросов на аэрацию и волнообразование. П 66-74. Л.: Энергия, 1978/ВНИИГ.

77. Рипинский И.И. Рыбозащитные устройства для водозаборных сооружений. — М.: Ассоциация гидроэкологов СССР п/о «Совинтервод», 1991.- 205 с.

78. Сакварелидзе В.В. Аэрация потоков на водосливных поверхностях плотин и быстротоках. Известия ТНИСГЭИ, 1969, т. 18, С. 87-101.

79. Семенков В.М., Лентяев Л.Д. Водосливная плотина с аэрацией сбросного потока. Гидротехническое строительство, 1973, № 5.

80. Скребков Г.П., Синелыциков B.C. Гидравлический расчет равномерного аэрированного потока. — Известия высших учебных заведений. Энергетика, 1968, № 2.

81. Слисский С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений. Учебное пособие для вузов. — М.: Энергия, 1979.-336 с.

82. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 352 с.

83. Справочник по теории корабля: В трех томах, Том 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители. /Под ред. Я.И. Войтунского. Л.: Судостроение, 1985. - 768 с.

84. Троицкий В.П. К расчету безнапорных аэрированных водных потоков. Гидравлика и гидротехника № 17. Киев: Техшка, 1973.

85. Фильчагов Л.П. Охрана рыбы при интенсификации водопотребле-ния. Киев: Урожай, 1990. - 168 с.

86. Худенко Б.Г. Деформация осей плоскопараллельных струй при их взаимоэжекции// Известия вузов: Авиационная техника, 1966. N2. -С. 90-99.

87. Цедров Г.Н., Назарова Р. И. Защита туннельных водосбросов от кавитации аэрацией пристенного слоя. — Энергетическое строительство, 1977, №8.

88. Цыпляев А.С. Рыбозащитные сетчатые установки с водоотводом. -М.: Пищевая пром-ть, 1973. 160 с.

89. Чернухин В.А., Цегельский В.Г., Глубоковский С.Н. О расчете жидкостно-газовых струйных аппаратов// Изв. вузов 1977. № 8. С. 8186.

90. Чугаев P.P. Гидравлика: Учебник для вузов. Л.: Энергоиздат, 1982. 670 с.

91. Швайнштейн A.M. Исследование вовлечения воздуха, захватываемого в напорный трубопровод при наличии в нем гидравлического прыжка. Известия ВНИИГ, 1966, т. 82.

92. Шидловский В.Н. К расчету газожидкостного эжектора// Изв. ОТН АН;.СССР. 1954. № ю. С. 31-36.

93. Шкура В.Н., Михеев П.А. Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения: (Учебн. пособ.) /НИМИ Новочеркасск. - 1986. — 96 с.

94. Шкура В.Н., Михеев П.А. Водовоздушное промывное устройство сетчатых рыбозащитных сооружений (РЗС) // Инф. лист. ЦНТИ. -Ростов-на-Дону, 1993. № 635-93. - 2 с.

95. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Под общ. ред. Л.Г. Лой-цянского. М.: Наука, 1969. - 742 с.

96. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для вузовю 3-е изд., пере-раб. и доп. М.: КолосС, 2004. -656 с.

97. Юфин А.П. Гидромеханизация. Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1974, 223 с.

98. Clauser F.H., Turbulent boundary layers in adverse pressure gradients. JAS 21,-1954. С. 91-108.

99. Donch F., Divergente und konvergente Strömungen mit kleinen Offungswinkeln. Диссертация, Gottingen 1925. Forschungsarbeiten des VDI, вып. 292.

100. Hochschild H., Versuche über Stromungsvorgange in erweiterten und verengten Kanalen. Forschungsarbeiten des VDI, 1910. вып. 114.

101. Kroner R., Versuche über Strömungen in stark erweiterten Kanalen. Forschung sarbeiten des VDI, вып. 222 (1920).

102. Laufer J., Investigation of turbulent flow in a two-dimensional channel. NACA-Rep. 1053 (1951).

103. Nikuradse J., Untersuchungen über die Strömungen des Wassers in konvergenten und divergenten Kanalen. Forschungsarbeiten des VDI, вып. 289 (1929).

104. Pohlhausen K., Zur nahemngsweisen Integration der Differential gleichung der laminaren Reibungsschicht. ZAMM 1 1921. C. 252-268

105. Polzin J., Stromungsuntersuchungen an einem ebenen Diffiisor. Ing.-Arch. 11,361-385 (1940).

106. Robertson J. M., Ross D., Water tunnel diffuser flow studies. Part II: Experimental research. Pennsylvania State College, Ordnance Research Laboratory Report № 7958, 143 (1949).

107. Sawyer R.A. The flow due to a two-dimensional jetissuing parallel to a flat plate. J.Fluid Mech., 1960, V.9, pt. 4.

108. Schubauer G.B., Klebanoff P.S., Investigation of separation of the turbulent boundary layer. NACA Rep. 1030 (1951).

109. Sharma H.R. Air-entrainment in high head gated conduits. J. of the Hydrau lies Division. Proc. of ASCE, 1976, 102, NY, 11 Nov.

110. Straub G., Anderson G. Experiments on self-aerated from in open channels. J. of the Hydraulics Division. Proc. ASCE, 1958, 84, 7.

111. Winternitz F.A. L., Ramsay W.J., Effects of inlet boundary layer on the pressure recovery in conical diffusers. Mech. Eng. Res. Lab., Fluid Mech. Div., East Kilbride, Glasgow, Rep. № 41 (1956).