автореферат диссертации по энергетике, 05.14.10, диссертация на тему:Закономерности распределения неоднородных накосов на дне отстойников

На правах 'рукописи

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ НАНОСОВ НА ДНЕ ОТСТОЙНИКОВ

0.5.14.10 Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

.л

„ Г'1

Москва - 1995 '/VI

- ^

Работа выполнена на кафедре использования водной энергии Московского государственного строительного университета

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор И.Е.Михайлов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Б. А. Мивотовский кандидат технических наук А.Б.Адесман

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт энергетических • ■ сооруиений^С НИИЗС )

е

Защита диссертации состоится 19 декабря 1995 года в 15-30 час, на заседании диссертационного совета Д.053.11.04 в Московском государственном строительном университете по адресу: Москва,ул. Спартаковская .д.2.ауд.212.

С диссертацией ыомно ознакомиться в библиотеке ЫГСУ

Просим принять участие в заседании совета й направить отзыв на автореферат'в двух экземплярах, заверенных печатьп, по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе,'д.26, МГСУ. Ученый совет. •

Автореферат разослан пС9"ря 1995 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Боровков B.C.

Общая характеристика работы. .

Актуальность. В горных и предгорных районах речные потоки несут большое количество взвешенных и донных наносов. При заборе воды из рек в канал, где скорость течения значительно меньше, чем в реках,, часть этих наносов осаждается .Это приводит к уменьшению пропускной способности йана- лов и нарушает водоподачу в систему. Большая протяяенность заиления затрудняет механическое удаление наносов или приме- нение гидравли-• ческого способа . Поэтому борьба с наносами при водозаборе является одним из важных вопросов проектирования и эксплуатации дерривационных ГЭС и оросительных систем. ..

При проектировании и строительстве ГЭС предусматривается устройство отстойников, предназначенных для очустки, воды в основном от крупных фракций ((1 > 0,25 - 0.4 мм) взвешенных наносов, так как находящиеся в воде крупные частицы наносов истирают лопасти и другие рабочие поверхности турбин. Абразивный износ лопастей, естественна, приводит, к снияенига КПД турбин вследствие чего уменьшается выработка энергии ГЭС.

Республика Конго располагает благоприятными условиями для иирокого строительства дерривационных ГЭС на горных реках с низконапорными головными узлами, эффективность которых в значительной степени будет зависеть от правильного назначения размеров отстойников.

Не зная закономерностей распределения взвешенных наносов при их осандении на дне отстойников нельзя правильно назначить размеру и сроки заиления последних, а такне время удаления от-лояений наносов из них и, следовательно, невозмояно успешно^вес-ти борьбу с опасными С крупными ) фракциями взвешенных на- носов при водозаборе.

Поэтому разработка рациональных методов расчета динамики заиления, а такяе размыва отлояений . и насыщения потока взвесями при гидравлическом промыве отлояений наносов из отстойников является весьма актуальной задачей.

Цель работы.• Целью настоящей работы является экспериментальное изучение закономерностей распределения однородных и неоднородных частиц наносов на. дне при их осаядении в турбу-.лентном, равномерном, «.становившемся потоке и разработка на этой основе способа, расчета отстойников, требующего меньше затрат средств и времени. В связи с этим- задачей' работы являлось:

1) анализ имеющихся экспериментальных данных о законе распределения осевших частиц нзносоВ' на дне;

2) экспериментальное изучение закономерностей распределения

-л-

на дне отстойника осевших однородных по гидравлической крупности частиц наносов, поступающих по всей глубине потока;

3) экспериментальное исследование характера распределения на дне отстойника осевших неоднородных по гидравлисеской крупности частиц наносов, поступающих по всей глубине потока ;

4) разработка приближенного способа расчета рабочей длины камер отстойника на заданную вероятность осаадения неоднородных наносов,

• Научная новизна работы состоит в следующей:

1 - экспериментальным путем установлено, что оседающие однородные и неоднородные по гидравлической крупности частицы наносов, поступающие по всей глубине» в турбулентном , равномерной, установившемся потоке распределяются по логарифмически нормальному закону распределения плотности вероятности:

2 - разработан новый более простой приблиненный метод расчета длины осаадения частиц наносов, поступающих по всей глубине, ад заданную обеспеченность, требующий меньших затрат средств и времени. V

3 - получены эмпирические зависимости, позволяющие определить параметры кривой распределения плотности вероятности, а такие обеспеченность осаядния наносов.

Практическая ценность настоящей работы заключается в том, что результаты исследований и разработанные на-их основе рекомендации могут быть использованы при проектировании отстойников на начальном;этапе. Внедрение этих результатов позволит 'с меньшими затратами труда, времени и небольшой погрешностью быстро определить необходимые размеры отстойников.

Объем работы: диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных выводов и содермит страниц текста, таб-

лиц и страниц иллюстраций. Кроме того, имеется список литературы на -Щ. страницах и .прилонения настраницах.

Содермание работы.

В первой главе диссертации приводится анализ существующих методов расчета рабочей.длины отстойников и результатов экспериментальных исследований характера распределения осевших', наносов в -лотках.

' Эти методы монно разделить-на три группы:

1. Расчет длины камеры отстойника по средним .характеристикам потока (проф. й, В. Елизаров, проф.Ф, Ф. Губин и другие).

2. Расчет на заданную обеспеченность осандения наносов с вероятностным учетом взвешивающего воздействия на них пульса-ционных скоростей турбулентного потока (метод проф. М. А. Ве-ликанова - А.П. Зегида, принятый в ТУ и Н). u

3. расчет на заданную обеспеченность осандения наносов с использованием закона их распределения на дне (Д.' Я. Соколов, И. Е. Михайлов и другие).

В первой группе методов расчета длины камер отстойников турбулентное взвешивание учитывается путем введения в расчетную формулу коэффициента JL > 1, или путем уменьшения гидравлической крупности частиц на величину VTyp£ ■ ,Y/n • • которая равняется вертикальной пульсационной составлявшей скорости, направленной вверх. Однако, следует отметить, что значения Л и Vfypjj', предлагаемые различными исследователями существенно . различаются, что затрудняет выбор йх.значений при практическом использовании. Кроме того, при учете турбулентного взвешивания частиц наносов путем введения пульсационной составляющей скорости V^^b некоторых случаях, когда значение иГмин приблияаются к У^длина осавдения частиц стремится к бесконечности. Общим недостатком этих методов является отсутствие возможности рассчитать отстойник на частичное осаядение опасных наносов.

Сущность метода расчета длины камеры отстойника М. А. Вели-канова- А. П. Зегяда, принятого в ТУ и Н, состоит в следующем: принимается, что отклонения в вертикальной плоскости частиц с плотностью, равйой единице, от своего высотного полояения в начальном ствере на некотором удалении от него S подчиняется нормальному закону (рис. I.).

Переход к частицам наносов С J* > 1)с гидравлической круп-ностьга ОТ в рассматриваемом методе осуществляется введением предполояёнйя, что за время переноса на расстояние £> частица проходит вертикальный путь -у- и вероятность ее выпадения на дно в пределах длины с высоты h выражается формулой:

X

Рис i. К Memoh расчета по

ТУ U И

-Ъ"

V п

Этот метод имеет ряд достоинств, а именно,, он позволяет рассчитывать отстойник на частичное осаядёние наносов и определить их распределение на дне камеры. В то не время, как отмечали многие, этот метод имеет и существенные -недостатки. Главный из них это то. что с увеличением требуемой обеспеченности осаядения Р сверх 85 - 90% необходимая длина камеры быстро растет и при Р.—> 100 У. , 5 --> 00 . ■

а.Т.Б. Хипполо в развитие метода И. А. Великанова - А.П.Зег-вда предловил способ учета неравномерности (по трапеции и треугольнику) распределения мутности по глубине потока.

Третья группа методов расчета, базирующаяся на' законе распределения осевших частиц на дне, по нашему мнению, более совершенна. В то яе время,их надеяность определяется достоверностью принимаемого закона распределения. Разносторонние исследования Д. Я. Соколова показали, что частицы с одинаковой гидравлической крупностью, выпадающие с одной высоты распределяются на дне согласно нормальному закону Гаусса. Такие яе результаты были получены другими исследователями в частности Я.Т.Б. Хипполо, И. Е. Михайловым и Каушиком Прокатом и другими.

Проведенные С.Г. Сакебом под руководством Г,И. Кривченко. исследования привели их к выводу, что однородные по гидравлической крупности частицы выпадая с одной высоты распределяются на дне по ассиметричному закону распределения плотности вероятности. Аналогичные результаты были получены Дяонсоном Г. и Сейр В. В., но в испытаниях со смесями, т.е. неоднородными наносами. •

Предлояенный Д.Я. Соколовым метод расчета имеет существенный недостаток, связанный с тем,что он распространяет нормальный закон распределения на фракции песка . Кроме того . графическое суммирование элементарных кривых Отложений "наносов, принимаемых в виде треугольников вместо кривых нормального распределения сникает точность расчета по этому методу.

Предлояёние В.Б. Дульнева упрощает расчет отстойника по .сравнению с методом Д..Т. Соколова. Его главным недостатком является, что он основан на равномерном распределении частиц по глубине потока в начальном створе. ■

Предлояенный Михайловым И.Е. аналитический послойный метод ' расчета длины камеры отстойника является более точным, так как

— оО

он позволяет .учесть распределение наносов по глубине потока в начальном створе. Однако, его использование требует относительно больших затрат времени, особенно при разбивке состава наносов на значительное число фракций, а глубины потока в начальном,створе на большое количество элементарных слоев.• что вызывает необходимость совершенствования этого метода.

Во второй главе изложены разработанные в данной работе аналитические методы расчета рабочей длины камеры отстоиника на заданную вероятность осаждения наносов.которые базируются на следующих посылках:

. 1 - продольная скорость V по глубине и ширине -потока одно-ковая и не изменяется по длине отстойника;

2 - скорости потока в плоскости поперечных сечений равны нули:

3 - скорость осаждения частиц в .турбулентном потоке равна их гидравлической крупности

4 - частицы, упавшие на дно отстойника остаются неподвинными;

5 - концентрация частиц небольшая и она не оказывает влияния на процесс осаждения;

6 - однородные частицы, прошедшие через.какую-либо точку начального створа отстойника, оседая, рассеиваются на дне согласно закону нормального распределения Гаусса.

В соответствии с посылкой шесть, которая достаточно обоснована результатами экспериментальных исследований.плотность вероятности осаждения .однородных наносов-, проходящие начальный створ на одной высоте Ь выражается следующей.формлой:

1 ХШ& \ 2. (5- • 1 С3)

И

ПУ ¿у и. ид. 11,- и.-ТУ /

где й-^р -.^ш-а;

0.75

к - высота расположения частиц в начальном створе ; Н -полная глубина потока ; V -скорость потока : и7 -гидравлическая крупность ; I -уклон дна ,

Характер распределения плотности вероятности и'обеспеченность осаждения однородных частиц , поступающих по всей глубине -потока,могут быть установлены двумя путями. .

1-й путь решения задачи.-. • , •

Вся глубина потока в начальном створе, как это было предложено К.Е. Михайловым, разбивается на, элементарные слои А. Опреде-

- в-

ляются плотность вероятности осаждения частиц- для каадого. слоя по

(3) и обеспеченность ии осаядения с учетом распределения концентрации частиц по глубине в начальном ствсре по формуле:

(4)

где - весовой коэффициент, учитывающий распределение-концентрации частиц по глубине потока в начальном створе'I - I

~ 151

- масса наносов в том или ином элементарном слое; (з -вся масса однородных наносов, проходящих через начальный створ;

Уд - плотность вероятности осаядения однородных частиц, .проходящих начальный створ в элементарном слое на высоте (рис.2).

Суммируя значения Р^ для всех элементарных слоев, находим обеспеченность осаядения наносов на длине & :

г*-

где К - количество элементарных слоев, на которые разбивается глубина потока в начальном створе I - I .

2-й путь решения задачи.

Для результирующего распределения плотности вероятности подбирается приемлемое для дальнейшего использования математическое выраяение, параметры которого определяются или уточняются по дан*-ннм экспериментальных исследований.

В данной-работе принимается, что однородные частицы, поступающие в отстоиник по всей"глубине потока .оседая.распределяются на -дне по логарифмически нормальному закону О.плотность вероятности которого опискр^ет-ся внранением:

^Обоснованность этого предположения в дальнейшем прпеерет экспериментально .

У -

ехр

(?)

гдеб^н -соответственно параметр.характеризующий рассеи-

вание частиц и значение медианы кривой логарифмически нормального распределения плотности вероятности, которые зависят от распределения концентрации однородных наносов по глубине потока в начальном створе I - 1 (рис.2).

Тогда обеспеченность осаждения Р частиц наносов на длине & определяется интегралом:

где

Р'

г - ь/%

)

I

\ [*п Л

о. айн

(8)

Параметры логнормального распределения плотности вероятности

М0ГУТ быть найдены по опытным данным . Предварительно теоретическое значение медианы б^^ц предлагается определять по следующей зависимости :

эо.аЭн

иГ

(9)

где V - скорость потока; Н^- глубина центра тяаести эпюры распределения массы наносов по глубине потока в начальном створе (рис.2).

С достаточной для практики точностью Н„

1<Лн

слена по формуле:

н

айн

к £

монет оыть вычи-

(10)

к

где К - количество элементарных слоев, на которые разбивается вся глубина потокасэпюра наносов) в начальном створе-; опре-

деляется по (5); -высота располонения частиц наносов в ¿. -ом элементарном слое (на верхней его-границе) в начальном створе. Очевидно, что при увеличении, количества элементарных слоев

- .¿О -

i * ... к - ю>иВая распределения платности бероятноети осаждения однородной нанособ иь элементарных слое ó х

2 - крибая распределения плотности бероятиоо. -ти осаждения неоднородных нанособ С У- ¿ W) .

значение , вычисленное по (10), будет приближаться к

теоретическому значению, т.е. к центру тяжести эпюры распределения массы наносов по глубине потока.

Неоднородный по гидравлической крупности достав наносов мовно разбить на фракции,в каждой из которых диапазон колебания гидравлической крупности частиц незначителен,т.е.его можно рассматривать как сумму какого-то количества групп однородных наносов *). Поскольку однородные наносы .поступающие в начальный створ по всей глубине потока .оседая,распределяются несимметрично ,то очевидно и состав наносов,поступающий по всей глубине потока .оседая,будет распределяться на дне также несимметрично;кривая распределения.как и для однородных наносов будет вытянута по течению потока.

Определение вероятности осаждения неоднородных наносов на различных удалениях от начального створа в этом случае можно выполнить аналогично тому как это описано выше для однородных наносов (первый путь решения задачи ).

Зтом • путь обеспечивает, по нашему мнению, наиболее точное и более надежное решение задачи с небольшим запасом в определении необходимой длины отстойника . Однако .он требует относительно больших затрат времени и труда .С целью сокращения трудозатрат при расчете отстойников на осаждение неоднородных наносов, в данной работе предлагаются следующие два приближенных способа.

Первый способ.

Все наносы .поступающие в отстоиник разбиваются на фракции с небольшим колебанием гидравлической крупности частиц .Пинимается , что распеделение на дне осевших частиц каждой фракций соответствует логнормальному закону, плотность вероятности которого описывается выражением (7), а обеспеченность их осаждения на длине 2> определяется интегралом : ^

' «J Yi dS dl)

о .

.12?

где -плотность вероятности осаждения I фракции наносов .нас-

тупающих в начальный створ по всей глубине потока (рис.3).

При этом рекомендуется параметры логнормального распределения для каждой фракции определять по наименьшей гидравлической крупности и принимать .что все частицы данной фракции оседают с верхней границы элементарного слоя .как это предлагалось дп-j одниродных наносов .

*) Приемлемый для практики диапазон изменения гидравлической крупности частиц в каждой фракции ( группе ) в дальнейшем устанавливается специальными расчетами.

Рис. 3. Схема распределения осебиих неоднородных иатии. нлмоооб к расчету Вероятности их осаждения на дшие <3.

4,2, 5 - крибыА распределения плотности Ьеттыости осаждения однородных, нам особ,

Л - крибая распределения плотности вероятности осаждения неоднородных наносоЗ С У*£У1),

гчммируя значения У\, ,с учетом распределения массы всего сос-1И-1 наносов по фракциям,находим обеспеченность осаядения всех нано-■ 'В на длнне &

(12)

1=1

- весовой коэффициент,определяющий относительную массу ■ >иции в общем составе наносов:

(13)

- масса фракций; (Ь - вся масса наносов .; П - число фракций,па которые разбивается весь состав наносов. т

Приблиненность э того способа расчета состоит в вычислении^^по ' ).где принимается ,что все частицы данной фракции падают с одной ннсоты Ц* определяемой по (10.)

Второй способ.

В данной работе, учитывая имеющиеся весьма ограниченные экспериментальные данные , принимается, что неоднородные частицы наносов, поступающие в отстоиник по всей глубине потока , оседая, распределяются на дне по логарифмически нормальному закону, плотность вероятности которого описывается выраяением:

(14)

в (14)0^^- параметр кривой логарифмически нормального распределения плотности вероятности, который, как мы предпологаем .зависит пт распределения концентрации наносов по глубине потока в

начальном створе I -I и распределения.всей массы наносов по крупности .т.е. их гранулометрического состава,который момно будет оценить значениями весового коэффициента ¡^(13); значение

мрдианы кривой логарифмически нормального распределения плотности вероятности, которое как и С^^цявляется ,по ношему мнению, функцией о/л'а и

Обеспеченность осаядения Р на длине 8> , определяется

ин-

тегралом:

Р-

115)

или, принимая

А ~ неоЭи

ехр

ив)-

Параметры логарифмически нормального распределения плотности вероятности ^ и б^е^ как и для однородных частиц мо-

*ут быть найдены опытный путем. т

Предварительно теоретическое значение медианы оа„в1дн пред-тагается определять по следующей зависимости:-

СЦТ ^неоЛн^

■»с*

(17)

■де Н^^д,- глубина центра тяаести эпюры распределения массы нано-;рв по глубине потока в начальном створе 1-1 (рис.3):

и

нейЬн ([ е1Ь с! к ф

(18)

де <56 - масса неоднородных наносов, поступающих в отстойник по сей глубине потока; иТ^ -осредненная гидрарлическая крупность , оторая зависит от гранулометричесого состава наносов;

Ц и! Лиг А К

¡[ЛигЛ'х

I с _

С достаточной для практики точностью Пнео^н могут быть вы-

числены, по нашему мнению .следующим образом .

Весь состав наносов разбивается на П Фракции с незначительным к( лебанием гидравлической крупности частиц в каждой из них ,а глубина потока в начальном створе отстойника на К элементарных слоев. Тогд<

п „

и*

"неоЭн "Ж;-г 49)

л

--- <20)

2 ъ

1=1

где П - количество фракций, на которые разбивается состав наносов, поступающих в отстойник; ^ определяется по (13);

Н; - определяется для каждой фракции по (10); ^¡.-минимальная гидравлическая крупность частиц фракции наносов .

При увеличении количества фракций в составе наносов и элементарных слоев,на которые разбивается глубина потока значения и , вычисляемые по формулам (19) и (20) будутприбликаться к их теоретическим значениям,т.е. к центру тяжести эпюры распределения массы наносов по глубине потока и средней гидравлической крупности.

Во второй способе-вносится ,по сравнению с первым .еще одна погрешность,а именно .принимается для всего состава наносов одна осредненная.гидравлическая крупность Ш^р .В связи с этим точность определения рабочей длины отстойника по этому способу несколько снижается. Значения погрешности, получаемой при этом будут устано- . влены на основе экспериментальныхдднных.

•Третья глава посвящена вопросам моделирования взвешенных наносо в турбулентном потоке и методике исследований . Основываясь на работах И. И. Леви Н. Г. Кулеша и И. К. Никитина, в основу принятой нами методики был положен принцип моделирования по критерию обтекания частиц .т.е. числу пе. и их гидравлическим крупностям иГ . При этом, отношение гидравлических крупностей модели и натуры к сре ним скоростям потока должны были бить одинаковыми:

Во всех наших опытах число Рейнольдса Ке колеболось от 200 до 900 ,в то время как значения числа определяющие облость авто-

модельности составляли Ке^ =52-79.ОтношениеЦ^,/Ум в опытах изменялось в диапаэне 0,125 - 0,893 при скоростях потока в отстоинике \/м -?,89-15,01см/с, т. е. значения отношения 10"/V и скорость потока V находились в диапазоне значении .имеющих место в натурных условиях.

В заключение отметим .что точное подобие взвесенесуших потоков пратически неосуществимо.

Вопрос о фиксации частиц на дне после их выпадения был одним из вааных при экспериментальных исследованиях ,так как несовераенные конструкции ячеек-уловителей приводят к дополнительным возмущениям нияных слоев потока .что оказывает существенное влияние на длину ■ пути осаядения частиц. При разработке приемлемой конструкции ячеек-уловителей учитывался опыт других исследователей, в частности опыт Кауиика Прокаша Чандра.

Для построения кривых распределения плотности вероятности осаядения в каждом опыте участвовало 1500-1600 частиц одинаковой гидравлической крупности , частицы вводились в поток на 10 высотах ,что позволяло изменять концентрацию наносов по глубине потока в начальном створе .

Глава четвертая посвящена описанию результатов экспериментальных исследовании осаядения однородных и неоднородных по гидравлической крупности частиц нандсов .поступающих в отстоиник по всей глубине потока.

Исследованию было подвергнуто 13 групп однородных частиц наносов, гидравлическая крупность наносов которых изменялась в диапазоне 1,26-5,53см/с при средних скоростях потока ?,89-15,01 см/с ; отношение \Хг/Ч составляло 0,125-0,693 .

Результаты экспериментов представлены в форме кривых распределения плотности вероятности .Все опытные зависимости имеют асимметричную вытянутую по течению форму . Обработка результатов по методу наименьших квадратов на ЭВМ показала .что распределение осевших частиц на дне вполне удовлетворительно описывается логнор-.мальным законом распределения плотности вероятности с параметрами

Сопоставление опытных и теоретических (гл.2) значений медианы показало .что их расхоядение колеблется в диапазоне 16-287. и окончательная формула для опредения значений медианы представлена в следующем виде:

u*

"л

uГ

Параметр логнормалъного распределения плотности вероятности

^ -СШЗ -<Ш5 ■ (2П

югнормального ра1 б^йц .характоризд-оций •распивание частиц .как показали ош

висит от отношений и)" / У иН^н/Н. Предпрлояив ,что ^¿(Нд, /Н)и выполнив математическую обработка эксперимент, наименьших I

ивание частиц .как показали опыты ,за- _

TilVr

экспериментальных данных по метода наименьших квадратов нашли, что

0.958 ur/V

122)

VürTv

"ir

*

15

(23)

Таким оброзом, функциональная зависимость для парамтра и-

меет следующий вид:

tü.95a ur/v

УШ

•U-Q.55 /Н\'(24)

Для изучения характера распределения осевших неоднородных частиц, исследовались 4-е состава наносов .состоящие из разного количества фракций : 13,; 10: 8 и 7 при средни* скоростях потока 7.89-1S.01cm/c.

Осредненные значения, гидравлической крупности эдих составов составляли . . . цТёр = 3.43 - 4,89см/с, а отношения U3w/V = 0.254 - 0.613, .'

Данные опытов представлялись в виде кривых распределения плотности вероятности . Оказалось , что они кневт ,как мы и предполо-гали (гл.2) .такой se вид' . как и для однородных частиц". В связи с этим дальнейшая обработка результатов, эксперимента выполнялась аналогично и в той se последовательности, что и -для однородных наносов fi именно .положив .что эти кривые описывавтся логнормальным. законом распределения плотности-вероятности с параметрами бцзд^ ^„^ было проведено выравнивание опытных-кривцх . Затем с целью получения выраяенна для определения значений медианы бы^па построена зависимость ^Сид, — -V/U¡4p ) .которая показла, что для неоднородных наносов с достаточной,' для практики точность!) значения медианы могут определяться по следующей формуле :

- -Í8-

С целью получения функциональной зависимости параметра ©«войн от отношений Н^и/Ни и^/V .сначала нашли его зависимость

1-0.55 (26)

После этого, установили .что

(Н^-0,95а Xе

ущ

и следовательно .параметр,-характеризующий рассеивание неоднородных наносов при их осаядении моает быть представлен следующей зависимостью :

и/с? * ^ ^рГ--11-0.55 -ц ) • .

Таким образом,экспериментальные исследования подтвердили наше • предполоаение ,что осевшие однородные и неоднородные наносы , поступающие по всей глубине потока .распределяются по логнормальному закону распределения плотности вероятности ,а такае позволили найти функциональные зависимости для параметров 5® и & этих распределений,

С целью существенного сокращения времени необходимого для расчета длины камер отстойников при проектировании последных .составлена и в работе приводится таблица зависимости обеспеченности осаядения Р от б" и Я = 5 / на заданной длине камеры отстойника £> ' . Кроме того ,в диссертации прилокены программы ,по которым^проводилось выравнивание' опытных кривых распределения плотности вероятности .расчет отстойников по разработаным в данной работе способам и по послойному методу. И.Е. Михайлова.

Чтобы дать оценку предлагаемым приблияенным способам расчета длины камер отстойников и сравнить их с послойным методом в диссертации дается пример расчета .Его результаты показывают, что разработанные способы'имеет приемлемую точность для предварительных расчетов ,

основные вывода .

1. Проведенные нами экспериментальные исследования в условиях горизонтального турбулентного потока ( уклон дна I = 0 ) полностью подтверждают наш предположения о том, что однородные и неоднородные по гидравлической крупности наносы, поступающие по всей глубине потока распределяются на дне согласно логарифмически нормальному закону распределения плотности вероятности.

2. Распределение плотности вероятности однородных наносов зависит от характера изменения их массы по глубине потока в начальном створе.

3. Характеристики распределения плотности рероятности осаждения' Неоднородных наносов зависят от их гранулометрического состава и распределения массы по глубине потока.

4. Прецлояенные способы расчета отстойников на заданную обеспеченность осаждения неоднородных наносов позволяют учесть их распределение по глубине потока и гранулометрический состав, обеспечивают приемлемую точность предварительных расчетов и существенно сокращают время и трудозатраты для их выполнения.

5. Предложение зависимости для определения параметров и б' логнормального распределения плотности вероятности осаждения.однородных и неоднородных наносов с использованием рекомендуемых выражений для вычисления осредненных значений высота падения частиц и гидравлической крупности позволили получить приемлемую погрешность расчетов.

6. Точность расчета отстойников по ранее разработанному и предлагаемым способам повышается при увеличении количества элементарных слоев, на которые' разбивается глубина потока в начальном створе и числа фракций, из которых состоит состав наносов. Рекомендуется количество элементарных слоев принимать не менее пятнадцати,а число фракций долено быть таким, чтобы различие в гидравлической крупности между ними составляло не более 0,50 см/с. .

7.- Полученные данные и излоненные в работе рекомендации требуют дальнейиего расширения. В будующем необходимо провести исследования по уточнению осредненных значений гидравлической крупности состава наносов и высоты их падения Н* . а также приращения гидравлической крупности между фракциями,на которые разбивается состав наносов ,