employee
Currently, a pressure method of transportation of semi mixtures in pipes is widespread. Work experience and research into the hydro-plants showed that this method of transportation is the most economical, is simple and highly reliable design elements, improve sanitary conditions and makes it possible to automate the process of transportation. One way to reduce energy consumption in transportation is the use of high-viscosity fluids transient driving modes - in particular the imposition of the vibration of a moving stream. Isotropic effects of vibration, consisting in the relative motion of a structured environment, leads to the destruction of bonds in the structure, reduce friction, the yield stress, which creates conditions of flow at low shear stresses. The article deals with the unsteady flow cells were obeying the law, which is quite accurately described by the Bingham-Shvedova. First, a simplified model of the motion-phase environment, based on the model adopted by a new one which took into account two phases of the transported medium. We received instantaneous velocity over the pipe section, which further enable us to obtain their average instantaneous value.
flow, environment, equation, the fluid velocity, the tube.
Введение. В настоящее время широкое распространение получил напорный способ транспортирования полужидких смесей по трубам в животноводстве.
Производственный опыт и исследовательские работы по изучению гидротранспортных установок показал, что такой способ транспортирования наиболее экономичен, отличается простотой и высокой надежностью конструктивных элементов, улучшает санитарно-гигие-нические условия и дает возможность автоматизировать процесс транспортирования [1-8].
Теоретические и экспериментальные исследования ряда авторов [1, 2, 9-11] показали, что течение полужидких смесей подчиняются закону, который достаточно точно описывается уравнением Шведова – Бингама. Иными словами можно считать, что основная масса транспортируемых сред в животноводстве относятся к псевдопластикам.
Сложный характер движения среды и многообразия его свойств не позволили до настоящего времени создать единую теорию гидродинамического расчета его параметров. Поэтому для теоретических исследования характера движения применяют отдельные механические модели однофазных, такие как квазигомогенная, вязкопластическая, степенная и многофазных сред – взаимопроникающая и диффузионная.
Целесообразность выбора той или иной модели определяется особенностью поставленной задачи и требуемой точностью ее решения.
Одним из наиболее эффективных путей снижения энергетических затрат при транспортировании полужидких смесей является использование нестационарных режимов движения, в частности – наложение вибрации на движущийся поток. Изотропное воздействие от вибрации, заключающееся в относительном движении слоев структурированной среды, приводит к разрушению связей в структуре, снижению сил трения, предела текучести, что создает условия течения при более низких сдвиговых напряжениях. Наиболее эффективным в этом случае является применение пульсаторов, создающих вибрацию непосредственно в самой жидкости [12-18].
Для рассмотрения механизма движения полужидких среды и определения гидродинамических параметров ее, определения скорости потока в зависимости от перепада давления используем упрощенную модель движения однофазной среды, приведенную в [19]. Далее на базе принятой модели создаем другую, в которой учтена двухфазность транспортируемой среды.
Анализ и обсуждение результатов исследования. Запишем уравнение движения пульсирующего потока вязкой несжимаемой жидкости в горизонтальной цилиндрической трубе в цилиндрической системе координат [19]:
1. Gracheva L.I. Perspektivy razvitiya truboprovodnogo transporta i effektivnost´ ego primeneniya v sel´skom khozyaystve: Dis…d-ra. tekhn.nauk.- M.,1974, - 425s.
2. Asadullin N.M. Razrabotka tekhnologii i obosnovanie parametrov pul´siruyushchego transportirovaniya vlazhnykh vysokovyazkikh kormosmesey po trubam v zhivotnovodstve: Dis… kand.tekhn.nauk.- Kazan´,1995.-164s.
3. Asadullin N.M. Liniya razdachi granulirovannykh kormov/N.M. Asadullin, R.Z. Suleymanov. Tatarskiy tsentr nauchno-tekhnicheskoy informatsii i propagandy №428-88Kazan´,1988.- 4s.
4. Asadullin N.M. K voprosu vybora sposoby transportirovaniya vysokovyazkikh sel´skokhozyaystvennykh kormov i kul´tur. Tez. dokl. Respublikanskoy nauchnoy konf. Kazan´,1990.-S.85-86.
5. Patent №130037 RF, MPK F 17 D 1/16 Truboprovod dlya transportirovaniya vyazkikh poluzhidkikh kormovykh smesey/ Asadullin L.N., Markin O.Yu., Asadullin N.M., Markin Yu.S.// Zayavleno 14.12.2012; opubl. 10.07 2013. Byul. №19.
6. Patent №143992 RF, MPK F 17 D 1/16 Truboprovod dlya transportirovaniya kormovykh sred/ / Asadullin N.M., Asadullin L.N.// Zayavleno 21.02.2014; opubl. 10.08. 2014. Byul. №22.
7. Asadullin N.M. Mekhanizirovannaya sistema razdachi kormov/ N.M. Asadullin, O.Yu. Markin// Tatarskiy tsentr nauchno-tekhnicheskoy informatsii i propagandy. Kazan´,1988., №261-88 - 4 s.
8. Asadullin N.M. Mekhanizatsiya razdachi kormov na svinoferme/ N.M. Asadullin, R.Z. Suleymanov// Tatarskiy tsentr nauchno-tekhnicheskoy informatsii i propagandy. Kazan´,1989., №3-89. - 4 s.
9. Rudakov A.I., Asadullin N.M. Klassifikatsiya kormovykh i navoznykh poluzhidkikh sred primenitel´no k gidromekhanike nen´yutonovskikh zhidkostey. //Dep. v VNIITEIAgroprom, 09.02.91. №494.M.,1991.-12s.
10. Rudakov A.I., Asadullin N.M., Suleymanov R.Z. Klassifikatsiya i analiz sposobov transportirovaniya poluzhidkikh kormovykh i navoznykh mass po trubam.// Dep. v VNIITEIAgroprom 01.09.90 №262. M.,1990.-10 s.
11. Asadullin N.M. Vzaimosvyaz´ inertsionnykh i reologicheskikh svoystv nen´yutonovskikh zhidkostey. Materialy yubileynoy nauchnoy konferentsii Kazanskogo SKhI. - Kazan´: Tatarskoe kn. izd-vo,1992. -S.163-166.
12. Asadullin N.M. Razrabotka ezhektsionnogo pul´satora dlya transportirovaniya vysokovyazkikh zhidkostey pri ikh neustanovivshemsya dvizhenii v trubakh / N.M. Asadullin, A.I. Rudakov. Tez. dokl. Vsesoyuzn. nauchnogo seminara 21-23 dekabrya 1989 g.- Kazan´. S.45-46.
13. Asadullin N.M. Matematicheskaya model´ dlya gidrodinamicheskogo rascheta pul´siruyushchego dvizheniya nen´yutonovskikh zhidkosti v tsilindricheskoy gorizontal´noy trube/ N.M. Asadullin, A.I. Rudakov. Dep. v VNIITEIAgroprom, 25.02.94, №7 - M.,1994. -15s.
14. Asadullin N.M. Eksperimental´naya ustanovka dlya issledovaniya nestatsionarnogo pul´siruyushchego transportirovaniya kormovykh smesey po trubam //Tr. Instituta. Kazanskoy SKhI.-1994.- S.5-7.
15. Patent №2097606 MPK F04F5/04. Pul´siruyushchiy ezhektor / A.I.Rudakov, N.M. Asadullin. Zayavleno 15.03.1994. Opubl 27.11.1997.
16. Rudakov A.I., Asadullin N.M. Pul´siruyushchee transportirovanie psevdoplasticheskikh zhidkostey po trubam v zhivotnovodstve. Vestnik Kazanskogo GAU.-2006.-№4.- S.62-67.
17. Patent №135273 RF, MPK B 02 C 2/02 Ustroystvo dlya ispytaniya truboprovodov s poluzhidkimi kormami. Asadullin L.N., Markin O.Yu., Asadullin N.M., Markin Yu.S.// Zayavleno 12.03.2013; opubl. 10.12 2013. Byul. №34.
18. Asadullin N.M. Gidrodinamicheskiy raschet parametrov pul´siruyushchego potoka vyazkoy neszhimaemogo zhidkosti v tsilindricheskoy trube/N.M. Asadullin, A.I. Rudakov //Dep. v VNIITEIAgroprom, 13.06.96, №87. - M.,1996.-13s.
19. Slezkin N.A. Dinamika vyazkoy neszhimaemoy zhidkosti. - M.: Gostekhizdat,1976. - 520s.
20. Korn G.V. Spravochnik po matematike dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov. - M.:Gostekhizdat,1969, - 720s.
21. Radzhabov F.N. Priblizhennoe reshenie zadach neustanovivshegosya dvizheniya vyazko-plasticheskikh i vyazkikh dvukhfaznykh sred v krugloy tsilindricheskoy trube. Izv. AN UzSSR. Seriya tekhn.nauk,-1980 - №6. - S.59-62.
