Обґрунтування параметрів підводного вибою розмиваючого струменя
А.О. Бондаренко1, О.О. Шустов1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2020, 60:38-48
https://doi.org/10.33271/crpnmu/60.038
Full text (PDF)
АнотацІя
Мета: розробка математичної моделі, яка описує геометричні параметри поверхні контакту похилого турбулентного затопленого осесиметричного водяного розмиваючого струменя з підводним вибоєм незв’язного грунту.
Методика досліджень полягає у розробці фізичної моделі турбулентного затопленного осесимметричного водяного розмиваючого струменя при його контакті з підводним вибоєм незв’язного грунту, математичний опис струминного потоку який розширюється й змінює напрямок, статистичній обробці експериментальних даних з визначенням числових значень емпіричних коефіцієнтів.
Результати досліджень. Розроблена фізична модель контакту турбулентного затопленого осесиметричного водяного розмиваючого струменя з підводним вибоєм незв’язного грунту. Для розробки математичної моделі прийняте припущення про можливість опису процесу ідеалізованою розрахунковою моделлю, отриманою із застосуванням експериментальних даних і узагальненої методами теорії подоби й турбулентних струменів. В результаті оціночної обробки експериментальних даних отримані емпіричні залежності для визначення геометричних параметрів, необхідних при побудові поверхні контакта розмиваючого струменя з грунтом. Кінцеве формування математичної моделі підводної зони розмиву землесосного снаряда виконане з визначенням числових значень указаного переліку емпіричних коефіцієнтів. Апробація розробленого методу розрахунку струминних розпушувачів пройшла в ході розробки проекту ежекторного земснаряда ЗНС 630-90.
Наукова новизна. Уперше встановлений вигляд критеріальної емпіричної залежності для визначення достатньої кількості геометричних параметрів поверхневого підводного вибою, необхідних для адекватної побудови поверхні контакту розмиваючого струменя з грунтом.
Практичне значення: Застосування розробленої математичної моделі при проектуванні грунтозабірних пристроїв ежекторного земснаряда ЗНС 630-90 дозволили при збереженні заданої продуктивності зменшити видатки на експлуатацію обладнання на 15%, отримати можливість розробляти грунт крупністю до 200 мм, знизити собівартість видобутку піску на 12%.
Ключові слова: підводний вибій, турбулентний струсінь, гідравлічний розпушувач, незв’язний грунт.
Перелік посилань: