
The purpose of this work is to develop a methodology for calculating the parameters of pressure horizontal collective drainage pipelines of reclamation systems that operate in the presence of a ground water level slope. The presented materials are based on the results of personal analytical studies of the main mathematical dependencies, which describe the pressure liquid flow in horizontal collective perforated pipelines, which operate in the presence of the ground water level slope. System of two differential equations, which describe the liquid motion in a drainage pipeline with variable flow rate and the conditions of liquid entry from the surrounding soil through the walls of the pipe in filtration mode, is considered. The explored pipeline is laid in the presence of the ground water level slope. By introducing new variables, the original system and its solution is presented in a dimensionless form. In this case the solution of the system depends on the value of three main factors: the resistance factor of the collecting drainage pipeline "ζl"; the generalized parameter "A", which comprehensively takes into account the structural and filtering characteristics of the stream; the ground water level slope «І». The analysis used the concept of an infinitely long drainage pipeline, which operates in the presence of the ground water level slope, or, what is the same, an inclined pipeline with an infinite filtering capacity of the side surface walls. Relatively simple and easy-to-use analytical dependencies were obtained on the basis of the conducted analysis. They allow to calculate the nature of the flow rate variations and pressure drop along the length. Corresponding graphic dependencies were constructed to simplify the calculations. It is shown that the value of the geometric slope of the ground water level, along with the resistance factor and the generalized parameter, significantly affects the calculated parameters of such pipelines.
Рассмотрена система из двух дифференциальных уравнений, с помощью которых описывают движение жидкости в дренажной трубе с переменным расходом, а также условия входа в нее жидкости из окружающей почвы через боковые стенки в режиме фильтрации. Она состоит из уравнения гидравлики переменной массы и модифицированного уравнения фильтрации. Данный трубопровод проложен горизонтально при наличии наклона поверхности уровня грунтовых вод (РГВ). Показано, что в данном случае, без существенной погрешности вторым членом в первом уравнении можно пренебречь. Путем ввода новых переменных исходная система сводится к безразмерному виду. Представлено решение данной системы уравнений.Показано, что в данном случае решение исходной системы уравнений зависит от величины трех основных факторов: коэффициента сопротивления сборного дренажного трубопровода «l»; обобщенного параметра «A», комплексно учитывающего конструктивные и фильтрационные характеристики рассматриваемого потока; уклона уровня грунтовых вод «И». При анализе использовано понятие бесконечно длинного горизонтального дренажного трубопровода, работающего при наличии наклона РГВ, или, что тоже самое, трубопровода с бесконечной фильтрационной способностью стенок боковой поверхности. Отмечается, что такой трубопровод будет иметь максимальную пропускную способность по сравнению с таким же трубопроводом ограниченной длины. На основе проведенного анализа получены относительно простые и удобные в использовании аналитические зависимости для расчета характера изменения расхода и перепада напоров по длине данного дренажного трубопровода.Для упрощения расчетов предложены соответствующие вспомогательные графические зависимости. Подтверждено, что величина геометрического наклона РГВ, наряду с коэффициентом сопротивления и обобщенным параметром, оказывает существенное влияние на расчетные параметры таких труб.
Розглянута система з двох диференційних рівнянь за допомогою яких описують рух рідини в дренажній трубі зі змінною витратою, а також умови входу в неї рідини з навколишнього ґрунту через бічні стінки в режимі фільтрації. Вона складається з рівняння гідравліки змінної маси і модифікованого рівняння фільтрації. Даний трубопровід прокладений горизонтально при наявності похилу поверхні рівня ґрунтових вод (РГВ). Показано, що в даному випадку, без суттєвої похибки другим членом в першому рів-нянні можна знехтувати. Шляхом введення нових змінних вихідна система зводиться до безрозмірного вигляду. Представлено розв’язок даної системи рівнянь.Показано, що в даному випадку розв’язок вихідної системи рівнянь залежить від величи-ни трьох основних факторів: коефіцієнта опору збірного дренажного трубопроводу «ζl»; узага-льненого параметра «A», який комплексно враховує конструктивні і фільтраційні характеристики розглядуваного потоку; похилу рівня ґрунтових вод «І». При аналізі використано поняття нескінченно довгого горизонтального дренажного трубопроводу, який працює при наявності похилу РГВ, або, що теж саме, трубопроводу з нескінченною фільтраційною спроможніс-тю стінок бічної поверхні. Відмічається, що такий трубопровід буде мати максимальну про-пускну спроможність в порівнянні з таким же трубопроводом обмеженої довжини. На основі проведеного аналізу отримано відносно прості і зручні у використанні аналітичні залежності для розрахунку характеру зміни витрати і пере-паду напорів за довжиною даного дренажного трубопроводу.Для спрощення розрахунків запропоновано відповідні допоміжні графічні залежності. Підтверджено, що величина геометричного похилу РГВ, поряд з коефіцієнтом опору і узагальненим параметром, суттєво впливає на розрахункові параметри таких труб.
variable fluid flow, collective perforated pipeline, фильтрационное сопротивление, змінна витрата рідини, гідравлічний коефіцієнт тертя, коефіцієнт фільтрації, збірний дренажний трубопровід, гидравлический коэффициент трения, filtration resistance, коэффициент фильтрации, переменный расход жидкости, сборный дренажный трубопровод, hydraulic friction factor, фільтраційний опір, hydraulic conductivity
variable fluid flow, collective perforated pipeline, фильтрационное сопротивление, змінна витрата рідини, гідравлічний коефіцієнт тертя, коефіцієнт фільтрації, збірний дренажний трубопровід, гидравлический коэффициент трения, filtration resistance, коэффициент фильтрации, переменный расход жидкости, сборный дренажный трубопровод, hydraulic friction factor, фільтраційний опір, hydraulic conductivity
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
