Анотація до роботи:

Кравчук А.М. Гідравліка змінної маси напірних трубопроводів технічних систем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.16 – Гідравліка і інженерна гідрологія. – Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, 2004.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню і розробці нових, більш надійних і досконалих, математичних моделей і методів розрахунку конструктивних, технологічних і гідравлічних параметрів напірних перфорованих трубопроводів ємкісних очисних споруд систем водопостачання і водовідведення, а також розподільчих і збірних труб меліоративних систем.

Розроблені методики визначення оптимальних і ефективних конструктивних характеристик вивчаємих труб.

Розглянуто і проаналізовано значний об’єм експериментальних даних, як особисто автора, так і інших дослідників по вивченню основних гідравлічних характеристик досліджуваних потоків. Приводяться емпіричні формули для визначення величини коефіцієнта змінюваної маси m, гідравлічного коефіцієнта тертя і коефіцієнта витрати отворів перфорації .

На основі отриманих даних представлена зручна для використання, більш надійна і узагальнена, методика інженерного розрахунку напірних розподільчих і збірних трубопроводів, які застосовуються в технічних системах різного призначення. Приведені приклади розрахунку.

1. Вирішена важлива народногосподарська проблема підвищення ефективності і надійності роботи розподільчих і збірних напірних трубопроводів ємкісних очисних споруд систем водопостачання і водовідведення.

2. Проведено аналіз існуючих теоретичних рішень і методів розрахунку перфорованих трубопроводів, які працюють зі змінною витратою вздовж шляху для випадків коли витікання або втікання рідини здійснюється через отвори і щілини або через фільтруючу поверхню бічних стінок дренажних труб.

3. На основі запропонованих уточнених математичних моделей течій розроблено достовірні і надійні методи розрахунку технологічних характеристик розглядуваних систем.

4. Приведено нові класифікації розподільчих і збірних трубопроводів, які базуються на оцінці величини похибки, що виникає в розрахунках, відповідно, початкової і кінцевої витрат в трубі при нехтуванні втратами напору, пов’язаними з ефектом зміни витрати і втратами на гідравлічне тертя за довжиною, а також визначено межі, в яких при розрахунках допустимо користуватися спрощеними залежностями.

5. Запропоновано методику розрахунку оптимальних конструктивних характеристик перфорованих труб незмінного поперечного перерізу і постійній інтенсивності перфорації бічних стінок. Її використання дозволить проектувати канали, що будуть забезпечувати технологічно задану степінь рівномірності розподілу і збору рідини або вирішити зворотню задачу – оцінити степінь рівномірності роздачі або збору при відомій інтенсивності перфорації.

6. Представлено методику визначення геометричних параметрів розглядуваних труб, яка дає можливість за рахунок зміни інтенсивності перфорації забезпечити довільний закон зміни витрати вздовж розподільчих і збірних трубопроводів постійного або змінного перерізу, що суттєво розширює границі їх застосування.

7. Розроблена класифікація розподільчих і збірних дренажних трубопроводів, яка базується на оцінці впливу похилу на величину витрати, що розподіляється або надходить в напірну дрену.

8. Приведено розрахункові залежності для визначення ефективних конструктивних і фільтраційних характеристик розподільчих і збірних дренажних трубопроводів, які будуть забезпечувати необхідну інтенсивність подачі або відводу води з меліоруємої ділянки.

9. Визначено основні критерії подібності, які можуть бути використані при аналізі і узагальненні експериментальних даних різних авторів, а саме: число Рейнольдса (Re), коефіцієнт опору трубопроводу (), гідравлічний коефіцієнт тертя (), скважність () і конструктивний комплекс .

10. Експериментально досліджено інтегральні характеристики і кінематику потоків з від’єднанням і приєднанням рідини вздовж шляху і на основі цього вивчено швидкісну структуру таких течій, а також механізм взаємодії між основними і змінюваними потоками, що дозволило обґрунтувати причини збільшення втрат напору в розподільчих і збірних каналах у порівнянні з трубопроводами із суцільними стінками.

11. Обробка отриманих експериментальних даних дала можливість встановити закономірності зміни коефіцієнта змінюваної маси m, гідравлічного коефіцієнта тертя і коефіцієнта витрати від конструктивних і гідравлічних характеристик даних труб, а також отримати зручні емпіричні залежності для їх розрахунку.

12. На основі аналізу математичних моделей, які описують рух рідини зі змінною витратою, розроблені більш досконалі методики інженерного розрахунку розподільчих і збірних напірних трубопроводів.

13. Результати досліджень впроваджені при проектуванні систем розподільчих і збірних трубопроводів ємкісних очисних споруд станцій очистки бази відпочинку “Восток“ курорту Лебедівка Одеської області, а також очисних споруд Миколаївського глиноземного заводу (м. Миколаїв). Інженерна методика розрахунку даних напірних перфорованих трубопроводів прийнята для застосування в інституті “Київінжпроект (м. Київ).

Публікації автора:

1. Василенко А.А., Кравчук А.М. Гидравлический расчет перфорированных сборных трубопроводов произвольной длины. // Гидравлика и гидротехника. – 1986. Вып. 43. – С. 70 – 73.

Здобувачем виконано наукове обґрунтування і аналіз математичних моделей, які описують рух рідини зі змінною витратою в напірних збірних трубопроводах.

2. Василенко А.А., Кравчук А.М. Обеспечение заданной равномерности сбора

жидкости вдоль пути перфорированного трубопровода. // Строительные материалы и санитарная техника. – К.: 1987. №10. – С. 22 – 26.

Здобувачем розроблено методику визначення показника рівномірності збору рідини в залежності від конструктивних характеристик розглядуваних труб.

3. Кравчук А.М. Определение коэффициента присоединяемой массы в перфорированных трубопроводах. // Гидравлика и гидротехника. – 1988. Вып. 46. – С. 7 – 9.

4. Василенко А.А., Кравчук А.М. Гидравлический расчет сборных трубопроводов в сооружениях водоснабжения и водоотведения. // Гидравлика и гидротехника. – 1991. Вып. 52. – С. 57 – 61.

Здобувачем виконані розрахунки конкретних збірних трубопроводів, які використовуються в реальних спорудах.

5. Кравчук А.М. Расчет сборных трубопроводов произвольной длины с переменной перфорацией вдоль пути. // Гидравлика и гидротехника. – 1999. Вып. 60. – С. 50 – 56.

6. Кравчук А.М. Обеспечение заданного закона сбора жидкости по длине перфорированного трубопровода при наличии транзитного расхода. // Вестник НТУ КПИ. Машиностроение. – 2000. т.2. Вып. 38. – С. 238 – 242.

7. Кравчук А.М. Определение параметров поливных распределительных трубопроводов мелиоративных машин. // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – К.: КНУБА. – 2000. Вып. 56. – С. 27 – 31.

8. Кравчук А.М. Определение характеристик перфорированных трубопроводов, обеспечивающих равномерное распределение жидкости вдоль пути. // Техніка будівництва. – К.: КНУБА. 2000. Вып. 8. – С. 65 – 69.

9. Большаков В.А., Кравчук А.М. Визначення параметрів перфорованих трубопроводів, які забезпечують технологічно заданий режим збору рідини. // Вісник ТАУ та НТУ. К.: 2000. №4. – С. 138 – 143.

Здобувачем здійснено аналіз вихідних математичних моделей, які описують рух у випадку довільного, технологічно заданого режиму збору рідини.

10. Кравчук А.М. Ефективні конструктивні характеристики збірних дренажних трубопроводів. // Водне господарство України. – 2001.–№1-2.–С. 57 – 59.

11. Кравчук А.М. Розрахунок трубопроводів, які розподіляють рідину через свою бічну поверхню в режимі фільтрації. // Вісник РДТУ. – Рівне: 2001. Вип. 1(8). – С. 81 – 87.

12. Кравчук А.М. Розрахунок параметрів збірних дренажних трубопроводів, які працюють при наявності транзитної витрати. // Містобудування та територіальне планування. – К.: КНУБА. – 2001. Вип. 8. – С. 86 – 91.

13. Кравчук А.М. Влияние транзитного расхода на расчетные характеристики сборных трубопроводов. // Вестник НТУ “ХПИ”. – Харьков: 2001. Вып. 129. – С. 328 – 333.

14. Большаков В.А., Кравчук А.М. Оцінка впливу транзитної витрати на характеристики розподільчих дренажних трубопроводів. // Вісник ТАУ та НТУ. К.: 2001. – №5. – С. 90 – 95.

Здобувачем розроблено методику розрахунку збірних дренажних трубопроводів, які працюють при наявності транзитної витрати.

15. Кравчук А.М. Сбор и транспорт жидкости каналами переменного поперечного сечения. // Містобудування та територіальне планування. – К.: КНУБА. – 2001. Вип. 9. – С. 79 – 85.

16. Кравчук А.М. Розв’язок рівняння гідравліки змінної маси стосовно роботи збірних дренажних трубопроводів. // Водне господарство України. К.: – 2001. – №5–6. – С. 9 – 11.

17. Кравчук А.М. Визначення ефективних конструктивних характеристик дренажних трубопроводів , що працюють в режимі двосторонньої дії.// Вісник НТУ “Львівська політехніка”. Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація. – Львів: – 2001. – №432. – С. 18 – 21.

18. Кравчук А.М. Обеспечение равномерной раздачи жидкости перфорированными трубопроводами переменного поперечного сечения.// Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – К.: КНУБА. – 2001.В.58. – С. 50 – 55.

19. Кравчук А.М. Особливості розрахунку уклінних дренажних трубопроводів, які працюють з розподілом води вздовж шляху. // Вісник РДТУ. – Рівне: – 2001. Вип. 5(12). – С. 123 – 131.

20. Кравчук А.М. Аналіз роботи складних уклінних трубопроводів осушувальних меліорацій. // Містобудування та територіальне планування. – К.: КНУБА. – 2001. Вип. 10. – С. 33 – 38.

21. Кравчук А.М. Оценка влияния транзитного расхода на расчетные характеристики распределительных трубопроводов мелиоративных машин. // Техніка будівництва. – К.: КНУБА. – 2001. Вип. 10. С. 95 – 99.

22. Кравчук А.М. Расчет характеристик перфорированных трубопроводов, обеспечивающих при наличии транзитного расхода, технологически заданный режим распределения жидкости. // Містобудування та територіальне планування. – К.: КНУБА. – 2002. Вип. 11. С. 58 – 64.

23. Большаков В.А., Кравчук А.М. Визначення оптимальних конструктивних характеристик розподільчих трубопроводів. // Вісник ТАУ та НТУ. К.: 2002. – №7. – С. 106 – 109.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку напірних розподільчих трубопроводів очисних споруд, які забезпечують оптимальний, технологічно заданий режим їх експлуатації.

24. Таварткіладзе Ю.М., Кравчук А.М. Визначення швидкості руху рідини біля дна резервуару при впливі струмини. // Науково-технічний збірник “Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки” – К.: КНУБА.– 2003. Вип.1. С. 72–79.

Здобувачем обґрунтована і сформульована математична модель, яка описує рух струмини рідини, що витікає з перфорованої труби в об’єм очисної споруди.

25. Кравчук А.М., Чернишов Д.О. Вплив конструктивних характеристик перфорованого трубопроводу на параметри розподільчого трубопроводу. // Науково-технічний збірник “Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки” – К.: КНУБА. – 2003. Вип.. 2. С. 94–100.

Здобувачем запропонована математична модель, яка описує рух рідини в напірному розподільчому трубопроводі.

26. Кравчук А.М. Расчет перфорированных распределительных трубопроводов произвольной длины. // Науковий вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА. ХОТВ АБУ. – 2003. Вип. 20. – С. 72 – 78.

27. Кравчук А.М. О решении уравнений движения жидкости с переменной массой применительно к условиям работы мелиоративного дренажа. / Тезисы докл. В кн. Достижения научно - технического прогресса в проекты мелиоративного строительства. – К.: Укргипроводхоз. – 1986.

28. Василенко А.А., Кравчук А.М. О расчете перфорированных трубопроводов для сбора воды. / Деп. Во ВНИИС. – 1989. – № 9677.

Здобувачем виконано конкретні розрахунки розглядуваних трубопроводів.

29. Кравчук А.М. Определение динамических нагрузок на дно трубчатого перепадного колодца. / Тезисы докл. Международной конференции ЧССР, Высокие Татры.– 1989.

30. Кравчук А.М. Визначення площі перфорації коротких трубопроводів, яка забезпечує рівномірний розподіл рідини вздовж шляху. / Тези доповіді 61 –ї наук. – практ. конференції КНУБА. 2000.

31. Кравчук А.М. Вплив транзитної витрати на розрахунок характеристик збірних дренажних трубопроводів. / Тези доповіді 62–ї наук.-практ. конференції КНУБА. 2001.

32. Кравчук А.М. Математична модель двохвимірного руху рідини в збірних трубопроводах. / Тези доповіді 63–ї наук.–практ. конференції КНУБА. 2002.