НАУКА ОБРАЗОВАНИЯ - издательский дом

Switch to desktop

Главная

ОБТЕКАНИЕ КОНИЧЕСКОГО ДЕФЛЕКТОРА ПОТОКОМ ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

Есин Александр Иванович, д-р. техн. наук, профессор, профессор кафедры «Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университетим. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Русинов Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Акпасов Антон Павлович, ассистент кафедры «Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Бондаренко Юрий Вячеславович, д-р с.-х. наук, профессор, почетный работник ВПО РФ, профессор кафедры «Инженерные изыскания, природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Журавлева Лариса Анатольевна, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012,г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (845-2) 23-32-92

E-mail: Rusinovsar@yandex.ru

Реферат.В настоящее время проблема продовольственной независимости страны приобретает качественно новые черты национальной безопасности. В годы реформ в АПК увеличились площади вывода мелиорированных земель в богарные, особенно орошаемых земель. При высоких темпах вывода мелиорированных земель из оборота резко снизились темпы ввода их в эксплуатацию. Так, среднегодовой ввод орошаемых земель по сравнению с 1985–1990 гг. уменьшился в 1990–1995 гг. и 1996 г., соответственно, в 7 и 98 раз и осушаемых земель – в 4 и 79 раз. В настоящее время объем годового ввода мелиорированных земель составляет 25% от объемов ввода 1990 г. На сегодняшний день самыми распространенными дождеобразующими устройствами, применяемыми на отечественных и зарубежных широкозахватных дождевальных машинах, являются дефлекторные насадки разных видов. В Саратовской области при поливе с помощью ДМ «Фрегат» в основном используются дефлекторные насадки кругового и секторного действия. Дефлекторные насадки обеспечивают качественный распыл дождя в большом диапазоне расхода воды (0,1–3,8 л/с), а возможность регулирования насадки на требуемый расход воды на стадии изготовления и простота конструкции привели к широкому применению их не только на ДМ «Фрегат». Дефлекторные насадки кругового действия имеют конический дефлектор, который обеспечивает мелкодисперсный дождь при поливе. В статье рассматривается обтекание конических дефлекторов турбулентным потоком вязкой несжимаемой жидкости. На основе гидравлического подхода определена толщина водяной пленки, сходящей с конического дефлектора. Доказывается, что, в отличие от традиционного подхода, толщина пленки на дефлекторе и положение точки потери устойчивости пленки зависят от работы сил трения и кинетичности набегающего потока. Приводятся графики полученных зависимостей.

Ключевые слова: струйное движение, конический дефлектор, толщина водяной пленки, уравнение Бернулли, обобщенное решение, поправочный коэффициент, учет сил трения, число Фруда, приближенные формулы.

FLOW OF A VISCOUS INCOMPRESSIBLE FLUID AROUND A CONICAL DEFLECTOR

Esin Aleksandr Ivanovich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia. Rusinov Andrey Vladimirovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia.

Akpasov Anton Pavlovich, lecturer, Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia.

Bondarenko Yuriy Viacheslavovich, Dr. of Agric. Sci., Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia.

Zhuravleva Larisa Anatolyevna, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia.

Abstract. At present, the problem of food independence of the country acquires qualitatively new features of national security. In the years of reforms in the agro-industrial sector, the withdrawal of reclaimed lands to rainfed, especially irrigated lands, increased. With a high rate of withdrawing reclaimed lands, the rate at which they were put into operation sharply les sened. Thus, the average annual input of irrigated land in comparison with 1985–1990 decreased in 1990–1995 and 1996, respectively, 7 and 98 times and the input of drained land – 4 and 79 times. At present, the amount of annual input of reclaimed lands is 25% of the input volume of 1990. To date, the most common rain-simulating devices used in domestic and foreign wide-catch sprinkling machines are deflector nozzles of different types. In the Saratov region, deflector nozzles of circular and sectoral action are mainly used for watering with the help of SM «Fregat». The deflector nozzles provide high-quality spraying of rain in a wide range of water flow rates (0.1–3.8 l/s); and the possibility of adjusting the nozzle to the required water flow at the manufacturing stage and the simplicity of the design have led to a wide application of them not only to the SM «Fregat». Deflector nozzles of circular action have a conical deflector, which provides a fine rain during irrigation. The flow of a viscous incompressible fluid around a conical deflector in a turbulent flow is considered in the article. Based on the hydraulic approach, the thickness of the water film emerging from the conical deflector is determined. It is proved that, in contrast to the traditional approach, the thickness of the film on the deflector and the position of the point of loss of stability of the film depend on the work of the frictional forces and the kinetics of the oncoming flow. The graphs of the obtained dependences are given.

Keywords: jet motion, conical deflector, water film thickness, Bernoulli equation, generalized solution, correction factor, allowance for friction forces, Froude number, approximate formulas.

REFERENCES

1. Isaev A.P. Hydraulics of sprinklers. – M.: Mechanical Engineering, 1973. – 216 p.

2. Lebedev B.M. Sprinklers: theory and constructions. – M.: Mechanical Engineering, 1977. – 246 p.

3. Borodin V.A. Spraying a liquid. – M.: Mechanical Engineering, 1967. – 263 p.

4. Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives / T.M. Bashta [and others]. – M.: Mechanical Engineering, 1982. – 423 p.

5. Pilgunov V.N., Efremova K.D. Verifications of mathematical models of typical local hydraulic resistances // Engineering Bulletin. – 2013. – No. 11. – P. 29–56.

6. Shterenlicht D.V. Hydraulics. – M.: KolosS, 2004. – 656 p.

7. L.G. Loitsyansky, Mechanics of Fluids and Gas. – M.: Science, 1970. – 904 p.