УДК 532.5
ПОТЕРИ НАПОРА НА ТРЕНИЕ ПРИ НАПОРНОМ ДВИЖЕНИИ
СМЕСИ ВОДЫ И ВЗВЕШЕННЫХ НАНОСОВ
И.Э. Махмудов, Д.Э. Махмудова, М.М. Утемуратов
(НИИИВИ при ТИИМ)
Гп п5 агйс!е, тПе аерепаепсе 10 де1еттте 1Ле ргез5иге 1055 т 1е Пом) мИЙ 5и5репаеа ритр.
Тие гези/йпе апа!уйса! ехргезмоп аПомх 10 зеё оуегаЙ рег/огтапсе ртгеззиге р1ре /0г е тезипе
апаГуйса! ехргезмоп аПоу 10 хе1 оуегаЙ рег/огтапсе ргезхиге р1ре /ог гапзрогйте а т1х(иге о] ууатег
апа зи5репаеа ритр.
Получена зависимость для определения величины потери напора при движении потока
воды со взвешенными наносами. Полученное аналитическое выражение позволяет установить
рабочую 
характеристику 
напорного 
трубопровода 
при 
транспортировке 
смеси 
воды 
и
взвешенных наносов.
В настоящее время 
в республике создалась особо 
сложная ситуация 
с машинным
водоподъемом при наличии большого количества наносов в бассейнах р. Амударья и Зарафшан.
При проектировании насосных станций в условиях подъема воды с большим содержанием наносов
предусматривались специальные отстойники, однако большинство из них вследствие плохой
эксплуатации и конструктивных недостатков либо вообще не работали, либо к настоящему
времени не выполняют свое функциональное назначение.
Опыт эксплуатации ирригационных насосных станций, особенно в бассейне р. Амударья
показывает, что из-за содержания в воде большого количества взвешенных наносов осложняется
функционирование аванкамеры, водоприемника, а в местах, где имеется сужение или расширение
труб, повороты, узлы соединения или распределения и другие элементы, возникают местные
сопротивления. 
Их 
наличие 
в 
напорных 
трубопроводах 
насосных 
станций 
обусловливает
накопление, а в дальнейшем - образование серьезных препятствий для движения воды. Наличие
взвешенных наносов существенно влияет на режим работы насосных агрегатов, снижая КПД,
увеличивая 
энергетические 
затраты 
на 
водоподъем 
и, 
самое 
существенное, 
способствуя
возникновению опасности биокоррозионного разрушения напорных водоводов из-за осаждения во
внутренней части труб твердых материалов органического происхождения.
Пользуясь основным уравнением установившегося равномерного напорного движения
жидкости в кругло-цилиндрической трубе, рассмотрим задачу работы сил трения при движении
потока воды 
с 
взвешенными наносами. 
При этом принимаем условие, 
когда продольное
касательное напряжение трения со стороны потока смеси воды и взвешенных наносов к стенкам
трубопровода постоянное г = соп$Ё вдоль смоченного периметра трубы.
Взвешенные частицы в равномерном двухфазном потоке в начальном процессе осаждения
испытывают 
воздействие 
только 
силы 
тяжести 
и 
силы 
сопротивления 
воды, 
при 
этом
закономерность изменения сопротивления соответствует квадратичной области сопротивления.
Рассмотрим 
равновесное 
движение 
равномерного 
напорного 
потока 
смеси 
воды 
и
взвешенных наносов (которая рассматривается как дисперсная смесь (ак << К,)). Движение
происходит в круглой цилиндрической трубе в турбулентном режиме. Гидравлические параметры
трубы: 
В, - 
радиус трубы; о- площадь живого сечения; 
у- смоченный периметр. Для
составления уравнения равномерного движения смеси в потоке напорного трубопровода выделяем
два сечения с расстоянием / между сечениями (рис. 1). В напорном трубопроводе дисперсная
смесь двух вязких жидкостей с вязкостью смеси - „; плотностью смеси - ),„ движется со
средней скоростью - И, где и = Л + Л, Р, = Ю) + Р,› Ю„ = РаЛ,. здесь / и р 
-
концентрация и истинные плотности фаз [1].