ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕРОХОВАТОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПИРАЛЬНОВИТЫХ ГОФРИРОВАННЫХ ТРУБ
Аннотация
Представлены результаты экспериментов по определению коэффициента шероховатости металлических гофрированных труб, необходимого для выполнения гидравлических расчетов водопропускных сооружений. Трубы из гофрированных металлических конструктивных элементов имеют шероховатость, которая отличается от шероховатости технически гладких бетонных труб. Гидравлические условия работы гофрированных труб вследствие повышенной шероховатости стенок имеют свои особенности. В статье описаны экспериментальные работы по определению коэффициентов шероховатости внутренней поверхности металлических спиральновитых гофрированных труб с полимерным и цинковым покрытием. Рассмотрены два типоразмера гофрированных труб: диаметром 500 мм с гофром размерами гофра 68 × 13 мм; и диаметром 1 000 мм с гофром размерами 125 × 26 мм. Исследовался безнапорный режим течения потока в трубе с различными степенями наполнения: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 для нескольких уклонов расположения трубы: 0,03; 0,02 и 0,01. Экспериментальная установка находится в лотке шириной 2 000 мм и высотой 800 мм. При проведении экспериментов измерялся расход воды в трубе, определявший степень её наполнения, а также пьезометрами фиксировалось распределение глубин потока вдоль длины трубы и контролировалась равномерность потока. На основе измеренных величин выполнялись расчеты гидравлических характеристик потока: площади живого сечения, смоченного периметра и гидравлического радиуса, с использованием которых по формуле Шези рассчитывалось значение коэффициента шероховатости. Значения коэффициента шероховатости для труб диаметром 1000 мм при больших степенях наполнения получены с использованием теории подобия. Результаты исследований показали, что определяемые коэффициенты шероховатости для труб рассматриваемого диаметра зависят практически только от диаметра труб и размеров гофра и не зависят от уклона расположения трубы, степени наполнения и материала облицовки. На основе результатов выполненных работ рекомендованы количественные значения коэффициентов шероховатости для каждого диаметра труб.
Ключевые слова
спиральновитые гофрированные металлические водопропускные трубы, экспериментальные исследования, коэффициент шероховатости, гидравлические параметры движения
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Моргунов Константин Петрович - кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Ивановский Юрий Кириллович - доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Баранов Андрей Юрьевич - кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна»
