Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
5.1 Общие сведения
Производительность труда на лесосплавных рейдах зависит от гидрологических условий и, в частности, от скоростей течения. При скоростях течения меньше 0,3 м/с необходимо принудительное продвижение лесоматериалов, при скоростях течения больше 0,5 м/с -торможение движения лесоматериалов, т.е. для обеспечения бесперебойной работы транспортного потока требуется регулирование скоростью потока при минимальных энергозатратах.
Для принудительного продвижения лесоматериалов широко используется энергия затопленных гидравлических струй, образованная различного типа гидравлическими ускорителями. Исследованию за топленных гидравлических струй уделено достаточно большое внимание как у нас, так и за рубежом [27 - 31].
Гидравлические струи, истекающие из насадка гидравлического ускорителя, вызывают поступательное движение частиц окружающей жидкости с общим направлением в сторону действия струи. Поток, возбужденный затопленной гидравлической струей, имеет конусообразную форму, расширяющуюся до определенных пределов (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 Схема свободной затопленной струи основного участка
Расширение струи объясняется действием сил трения, возникающих на границе струи и окружающей жидкости. Образующие при этом вихри и связанное с ними интенсивное поперечное перемещение частиц (турбулентное перемещение) приводит к тому, что периферийные слои подтормаживаются, а слои окружающей жидкости приходят в движение. В результате обмена импульсов между струей и окружающей жидкостью скорость струи уменьшается.
В струе можно выделить поперечное сечение, которое делит ее на два участка с различным характером распределения скоростей, так называемое переходное сечение. Участок между переходным сечением и выходным АВ называется начальной длиной l' = 6d. На этом участке формируется ядро постоянных скоростей, в котором скорости потока равны выходной, т.е. Ux= Uo. Следующий участок по длине струи называется основным. На основном участке поступательные скорости уменьшаются по длине струи во всем поперечном сечении, тогда как на начальном участке такое изменение наблюдается только вне зоны ядра.
Pисунок 5.2 Основные параметры затопленной струи