Интегральные характеристики

Если в экспериментах использовался дробленый гравийный щебень, то уже через 10 мин после начала опыта в трубопроводе появляется 10-15% мелких частиц, присутствие которых ведет к существенному изменению исследуемых параметров гидротранспортирования.

Для проведения опытов с грунтом заданной однородности приходилось промывать установку и загружать новую порцию материала. Существенно уменьшить частоту загрузки грунта в трубопровод удалось путем использования в опытах окатанного морского гравия, состоящего из частиц кварца и плотного песчаника, мало поддающегося измельчению. Продолжительность проведения опыта была доведена до 60-90 мин.

Исследованиям структуры двухфазного потока предшествовало изучение характера изменения интегральных характеристик (гидравлических сопротивлений и критических скоростей) при увеличении крупности твердого материала. Эти параметры необходимы для установления связи между интегральными характеристиками и элементами структуры потока. Эти опыты подтвердили исследования Р. Дюрана в трубопроводе диаметром 150 мм, который отмечал, что при увеличении крупности однородного материала свыше 2 мм гидравлические сопротивления в трубопроводе не изменяются. Необходимо отметить, что в опытах автора характер зависимости /т=/-р) оставался неизменным при изменении средней скорости потока от 2,4 до 5,4 м/сек.

Были также проведены исследования для более разнородных грунтов классов 1-3, 2-5, 3-10 и 7-25 мм, при 6 = 2,5. В этих опытах концентрация изменялась уже в больших пределах — от 6 до 20%. Предельное значение среднего диаметра частиц, после которого повышение крупности грунта не ведет к увеличению гидравлического уклона в трубопроводе, установилось равным dcp . = = 5-7 мм. Это несколько выше, чем для однородного грунта и соответствует исследованиям А. П. Юфина. Необходимо отметить, что при концентрации грунта 18 и 24% наблюдалось некоторое снижение сопротивлений с увеличением крупности грунта dcp > 10 мм. С целью качественной оценки влияния разнородности грунта б на зависимость (dcp) была проведена серия опытов с песчано-гравийной смесью. Разнородность смеси менялась от 2,5 до 40.