Лабораторные установки

Так, например, резко возрастающий с увеличением крупности грунта гидравлический уклон, который может быть в 1,5-3 раза больше, чем при транспортировании песка, становится практически постоянным при увеличении диаметра твердых частиц выше определенного значения.

В опытах Р. Дюрана стабилизация гидравлических сопротивлений наступала при средней крупности частиц dcp = 2 мм, у А. П. Юфина — при dcp = 3-7 мм. С. А. Коржаев отмечает даже сопротивлений при увеличении крупности частиц выше определенного значения.

Сущность этих особенностей может быть раскрыта только на основании изучения кинематической структуры двухфазного потока. Такие данные для потоков, переносящих крупнозернистый материал, в настоящее время практически отсутствуют. Известны лишь результаты исследований распределения осредненных продольных скоростей и концентрации гидросмеси, выполненных еще в 1954 г. Р. Дюраном.

Задачей начатых в Институте гидромеханики АН УССР исследований являлось изучение как интегральных, так и кинетических характеристик потоков, содержащих крупнозернистый материал при широком диапазоне параметров гидротранспортирования.

В 1964 г. в институте созданы лабораторные установки с трубопроводами диаметром 50, 100 и 200 мм, а также разработана методика и некоторые приборы для исследований. В качестве твердой фазы при опытах использовался фракционированный окатанный морской гравий крупностью от 1 до 25 мм (всего 10 классов крупности: 1-2, 2-3, 3-5, 5-10, 1-3, 1-5, 2-5, 3-10, 2-25 и 7-25). Кроме однородного фракционированного материала, в ряде опытов использовался разнородный материал, состоящий из гравия класса 3-10 и днепровского песка с d,p = 0,4 мм, причем количество песка в грунте менялось от 5 до 40%. Концентрация гидросмеси изменялась от 6 до 30% по действительному объему в плотном теле (плотность твердой фазы тт == 2,65 т/м3).

При проведении экспериментов, в которых использовался крупнозернистый однородный материал, существенное значение имела степень измельчения твердого материала.