Кинематические характеристики двухфазных потоков при гидроабразивной резке Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ГИДРАВЛИКА.ГЕОТЕХНИКА. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 532:621.9 DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.1610-1618

Кинематические характеристики двухфазных потоков при

гидроабразивной резке

М.В. Алешков1, Л.В. Волгина2

1 Академия государственной противопожарной службы МЧС России (Академия ГПС МЧС России); г. Москва, Россия; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. При гидроабразивной резке двухфазный поток, состоящий из воды и абразивных твердых частиц, двигается с высокой средней скоростью. Разрушение твердых материалов и сплавов обусловливает требование большой силы, а следовательно, сверх высокой скорости потока. Такие потоки сильно отличаются от природных и хорошо изученных потоков при гидротранспорте и гидрообработке. Определение кинематических характеристик при гидроабразивной резке представляет собой самостоятельную задачу.

Материалы и методы. Представлены результаты полевых исследований определения основных базовых кинематических характеристик двухфазного потока. Условия транспортирования твердых частиц, эффективность их использования при резке, а также оценка энергетических потерь определены их физическими свойствами. Выявление особенностей двухфазных потоков, отличий от потоков воды — часть инженерных расчетов, направленных на эффективность их использования в различных сферах деятельности, в том числе и при пожаротушении. Результаты. Были проведены расчеты разнозернистости двухфазного потока, средневзвешенной плотности частиц, en 9 составляющих твердую фазу, расходной и действительной плотности потока. Приведены расчеты плотности двух-

фазного потока объемно-весовым способом и путем интегрирования распределения плотности твердых частиц по глубине.

Выводы. Показано, что при гидроабразивной резке действительная плотность превышает расходную плотность ^ ф на 8,5 %, что ниже значений, рекомендованных для гидротранспорта. Все инженерные расчеты необходимо вести

с использованием значений действительной плотности потока. Полученные в настоящей работе кинематические характеристики являются основой для расчета дополнительных потерь напора на 1 м рукавной линии установки по-щ ^ жаротушения при транспортировке огнетушащих веществ.

. г

* ф

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: гидроабразивная резка, двухфазный поток, кинематические характеристики, разнозерни-стость, плотность двухфазного потока, абразив

?ï

„ • ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Алешков М.В., Волгина Л.В. Кинематические характеристики двухфазных потоков при ги-

j= § дроабразивной резке // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 12. С. 1610-1618. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.1610-1618

оИ

о у

со < Kinematic characteristics of two-phase flows in waterjet cutting

s c

8 « -

™ о Mikhail V. Aleshkov1, Lyudmila V. Volgina2

$ :d 1 Academy of the State Fire Service of the Ministry of emergency situations of Russia;

о о

сч tv

Moscow, Russian Federation; <3 2 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU);

^ § Moscow, Russian Federation

8« -

n- g ABSTRACT

CD

Introduction. In waterjet cutting, a two-phase flow consisting of water and abrasive solid particles moves at a high average Z £ speed. Destruction of hard materials and alloys requires a large force and, therefore, a high flow rate. Such flows differ utterly

$ o from natural and well-studied flows in hydraulic transport and hydroprocessing. Determination of kinematic characteristics in

T ^ the waterjet cutting is an independent task.

^ 3 Materials and methods. The results of field studies to determine the essential kinematic characteristics of the two-phase

flow are presented. The conditions of transporting the solid particles, the efficiency of their application in cutting as well as the assessment of energy losses. The revelation of features of the two-phase flows and differences from water flows is a part of

(9

£

S engineering calculations aimed at the effectiveness of their use in various fields of activity, including firefighting

il

1610

© М.В. Алешков, Л.В. Волгина, 2019 Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

Results. The calculations of the two-phase flow heterogranularity, the weighted average density of the particles constituting the solid phase, the flow volume density, and actual flow density were carried out. Calculations of the two-phase flow density were performed by а volume-weight method and by integrating the solid particle density distribution in depth. Conclusions. The paper showed that in waterjet cutting the actual density exceeds the flow volume density by 8.5 % what is lower than the values recommended for hydraulic transport. All the engineering calculations must be conducted using the values of the actual flow density. The kinematic characteristics obtained in this work are the basis for the calculation of additional head losses per 1 meter of a firefighting unit hose during transportation.

KEYWORDS: waterjet cutting, two-phase flow, kinematic characteristics, heterogranularity, the density of two-phase flow, abrasive

FOR CITATION: Aleshkov M.V., Volgina L.V. Kinematic characteristics of two-phase flows in waterjet cutting. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2019; 14(12):1610-1618. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.1610-1618 (rus.).

ВВЕДЕНИЕ

Гидроабразивная резка (Water Jet Cutting или Abrasive Water Jet Cutting) как инструмент применяется на сегодняшний день во многих системах и даже сферах деятельности [1-5]. Процесс гидроабразивной резки появился в конце 50-х гг. XX в. практически одновременно в СССР и США.

Движение потока при гидроабразивной резке является движением двухфазного потока, содержащего в своем составе твердую фазу и жидкую (вода) (далее поток — смесь движущихся твердых частиц и воды). Исследованием механики двухфазных потоков занимались как российские, так и зарубежные ученые. Теория механики двухфазных потоков исторически была направлена на решение основных прикладных задач — транспортирование полезных ископаемых при добыче, намыв и размыв грунтов при строительстве [6]. В таких потоках кинематические характеристики хорошо изучены для напорного и безнапорного движения. Характеристики движения двухфазного потока при гидроабразивной резке сильно отличаются от таких потоков.

Твердые частицы, объемная концентрация которых составляет не более 4 % от объема воды, сосредоточены в центральной части потока. Разрушение твердых материалов и сплавов обусловливает требование большой силы, и сверхвысокой скорости потока.

Условия транспортирования твердых частиц связаны оценкой энергетических потерь, зависящих в том числе от их физических характеристик [7-9]. Основными характеристиками абразивного материала являются разнозернистость, плотность, крупность, гидравлическая крупность, а также форма частиц и состояние их поверхности.

Управление эффективностью гидроабразивной резки основано на моделировании двухфазной турбулентной струи, а исходными данными для моделиро-

вания всегда служат кинематические характеристики потока [9-13]. К таким осредненным характеристикам относятся: плотность, удельный (объемный) вес, средняя скорость и расход потока [14-17].

В настоящей работе рассмотрены особенности определения коэффициента разнозернистости, плотности, консистенции двухфазного потока, применяемого при пожаротушении [18, 19].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Согласно определениям, смесь — это продукт смешения, соединения каких-либо веществ; поток — перемещение масс; следовательно, в механике жидкости необходимо понимать, что смесь может существовать в покое, а поток — это всегда движение (однофазный — только воды, двухфазный — воды и твердых частиц).

При гидроабразивной резке твердые частицы поступают и двигаются с потоком воды в центральную область трубы (рис. 1). Средняя скорость потока составляет 885 см/с. В настоящей работе сделано допущение, что скорость остается неизменной по

< п

ф е t с

i H

G Г сУ

0 œ

n СО

1 s

y -Ь

J со

u s

^ I

n °

S 3

0 s

01

О n

u M

С «

Рис. 1. Принципиальная схема двухфазного потока Fig. 1. Schematic diagram of two-phase flow

to to

<o <o

1611

№ о

г г О О N N

NN *- г

¡г (V U 3 > (Л С И 2

03 *

si

ф ф

о %

---' "t^

о

о о

всему живому сечению трубы, а скорость движения твердых частиц совпадает со скоростью несущей жидкости.

Основные характеристики абразивного материала — разнозернистость, плотность, крупность и гидравлическая крупность, а также форма частиц и состояние их поверхности. Основные кинематические характеристики двухфазного потока — удельный (объемный) вес, средняя скорость и расход. В настоящей работе рассмотрены особенности определения разнозернистости, плотности, консистенции двухфазного потока, применяемого при гидроабразивной резке.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Коэффициент разнозернистости (разнородности) определяется по кривой гранулометрического состава. Если состав твердых частиц разнородный (многофракционный) необходимо вводить либо коэффициент разнородности, либо коэффициент, учитывающий процент (или долю) фракции в составе пробы твердых частиц или коэффициент разнородности.

Природные грунты (не искусственно дробленые и не классифицированные) являются в большинстве случаев разнородными, с высоким значением коэффициента разнородности. Влияние коэффициента разнородности на параметры движения двухфазного потока различно. А.П. Юфин разделяет разнородность по крупности и по составу и отмечает, что «если крупность всех частиц в потоке более 2-3 мм, то разнородность по крупности будет незначительно влиять на потери напора» [20]. Также он пишет, что специальных исследований по этому вопросу

не проводилось. Разнородность по составу внутри фракции крупностью до 3 мм значительно влияет на механизм транспортирования таких частиц. Однако наличие в достаточном количестве (более 5 %) мелких фракций в крупном материале значительно снижает потери напора. Мелкие фракции, несущие крупнозернистые твердые частицы, создают эффект «тяжелой жидкости», которая облегчает взвешенный перенос крупных частиц [21].

Наличие в составе транспортируемого материала частиц разного размера оценивается коэффициентом разнозернистости:

. Зё,„

J =

da<

(1)

где d и d90 — крупности твердых частиц, меньше которых в составе содержится соответственно 10 и 90 %. Если твердые частицы в составе разнородные, то вероятность появления частиц всех диапазонов диаметров одинакова и прямая вероятности горизонтальна. В противном случае — определенный диаметр встречается в 100 % случаев, а прямая вероятности — вертикальна (рис. 2). Обычно коэффициент разнозернистости определяется по кривой гранулометрического состава.

Для установления коэффициента разнозерни-стости абразива он просеивался через специальные сита, в результате было установлено, что размеры частиц не превышают 0,8 мм, абразив имеет однородную структуру и коэффициент разнозернистости частиц составил 2. Согласно определению, при] < 3 состав твердых частиц считается однородным.

При проведении экспериментального исследования применялся абразив (рис. 3), состав и плотности компонентов которого отражены в табл. 1.

о со гм

(Л (Л

.Е о

dl"

^ с ю о

8 « сэ ЕЕ

Ё5 °

О) ^ т-

z £ £

ю °

С W s1

ES

О (П ф ф

со >

Рис. 2. Принципиальный вид графиков гранулометрического состава Fig. 2. Granulometric curve patterns

1612

Рис. 3. Абразивный материал, используемый для резки Fig. 3. Abrasive material used for cutting

Табл. 1. Состав применяемого абразива Table 1. Applied abrasive composition

Состав абразива, % / Плотность компонентов, г/см3 / Название /

Abrasive composition, % Constituent density, g/cm3 Denomination

(Fe)2Si04 — 92,2 4,39 Фаялит / Fayalite

Si02— 4,6 2,648 Кремнезем / Silica

Fe304 — 3,2 4,9-5,2 Магнетит / Magnetite

Средневзвешенная плотность твердых частиц в потоке:

Ртв =

100%

(2)

где и — процентное содержание компонента абразива в составе. Для рассматриваемого потока средневзвешенная плотность частиц по формуле (2) составила 4,34 г/см3.

В общем случае понятие плотности вещества — это масса единицы его объема. Плотность двухфазного потока существует только при движении, поскольку твердые частицы могут находиться во взвешенном состоянии, а, следовательно, и двигаться только если поток обладает достаточной энергией для их подъема. Движение обусловливает распределение плотности по сечению, поэтому действительная плотность двухфазного потока зависит от распределения плотности и скорости по живому сечению потока. В теории двухфазных потоков существует два понятия плотности потока — расходная р^ и действительная рсм плотности. Действительная плотность рассчитывается для каждой части живого сечения (сегмента в случае круглой трубы):

[ р.и.гЛо

3 ©

Рсм ="

МсрЮ

(3)

где р и и. — соответственно плотность и скорость локальные; и — средняя скорость потока.

Расходная плотность определяется через массовое содержание компонентов в смеси:

(4)

/Г..

где G , W — вес и объем смеси.

см см

Для определения действительной плотности потока круглое сечение трубы было разделено горизонтально на 12 сегментов (рис. 4) [22], площади, скорости и плотности в которых представлены в табл. 2.

Расчет по формуле (3) с использованием данных табл. 2 позволил определить действительную плотность р = 1,14 г/см3, и следовательно объемный вес двухфазного потока у, = р, • g = = 1118 г/см*с.

Расходная плотность в настоящей работе определялась при помощи натурного эксперимента. Особой сложностью наполнения смеси в мерный бак при скорости 885 см/с является большая разрушающая сила потока (рис. 5), которая разрезает любую емкость.

Для наполнения емкостей была демонтирована распылительная форсунка и производилось наполнение емкостей смесью, после чего их взвешивали (рис. 6).

< п

(D (D W О

Î.Ï

G) I C«

О ся

=! СО

О со

О s

i

3 °

» g

о ui о?

§ I

(Л

l-t- —

с w

a g

§ M

» g

5

о О

CD ^D

{! <D

«> 00

■ £

ЗГ □ «I vs

с о

(D *

-A. -A.

M M

10 10

о о

л -A

(О (О

1613

1

2 \

3 / \

4 / \

5 \

6

7 V J

8 \

9 \ J

10 \ /

11 у

12 _____

Рис. 4. Разделение круглого сечения трубы на сегменты Fig. 4. Dividing round pipe section into segments

Табл. 2. Данные для расчета расходной плотности Table 2. Data for calculating flow volume density

Номер сегмента / Segment number Расстояние от верха трубы, см / Distance from pipe top, cm Центральный угол, Рад. / Central angle, rad. Площадь сегмента, см2 / Segment area, cm2 Локальная скорость u (i), см/с / Local velocity u (i), cm/c Локальная плотность p (г), г/см3 / Local density p (г), g/cm3

1 0,1 67,14 0,050 885 1

2 0,2 96,43 0,070 885 1

3 0,3 120,06 0,100 885 1

4 0,4 141,12 0,110 885 1

5 0,5 160,89 0,115 885 1

6 0,6 180 0,120 885 4,34

7 0,7 180 0,120 885 4,34

8 0,8 160,89 0,115 885 1

9 0,9 141,12 0,110 885 1

10 1 120,06 0,100 885 1

11 1,1 96,43 0,070 885 1

12 1,2 67,14 0,050 885 1

№ О

г г

О О

tv N

ci ci

*- г

К (V U 3

> (Л

с и ва *

ÎÎ

ф ф

о % —■

о

О У со >

s я=

<М Я

.£ о

DL

^ с

Ю о

s «

о ЕЕ

fe ° СП ^ т-

2: iE S

от °

il «я

iE 3S

О (О

ф ф

со >

Рис. 5. Отверстие, формируемое установкой пожаротушения Fig. 5. The hole formed by fire extinguishing unit

1614

Рис. 6. Два образца, наполненных гидросмесью Fig. 6. Two samples filled with hydromixture

Табл. 3. Кинематические характеристики, полученные в ходе эксперимента Table 3. Kinematic characteristics obtained during the experiment

Параметр / Parameter Образец 1 / Sample 1 Образец 2 / Sample 2

Полная масса, г / Full mass, g 3885 3838

Масса емкости и сырого абразива, г / Vessel and damp abrasive mass, g 1211 1222

Масса после просушки абразива, г / Mass after drying abrasive, g 1190 1197

Масса пустой емкости, г / Empty vessel mass, g 855 831

Масса абразива Gra, г / Abrasive mass Gsd, g 335 366

Масса воды, г / Water mass, g 2695 2641

Масса смеси G , г / Mixture mass G , g см mx' ° 3030 3007

Массовое содержание твердой составляющей, % / Solid constituent mass content, % 12,4 13,8

Объем воды W0, см3 / Water volume W0, cm3 2695 2641

Объем твердых частиц Wra, см3 / Solid particle volume Wsd, cm3 77 84

Объем гидросмеси W , см3 / Hydromixture volume W , cm3 см' mx' 2772 2725

Расходная плотность смеси, г/см3 (4) / Mixture flow volume density, g/cm3 (4) 1,09 1,10

Объемный вес смеси, г/см ■ с / Mixture volume weight, g/cm ■ s 1069 1079

< DO

<d е t с

i

G Г сУ

0 сл

n CO

1 s

У

J to

^ I

n °

S 3

о s

о

n )

(/) t —

о ss " 2

CO О

Q. >

О

После удаления воды и просушки абразивного материала образцы также взвешивались. После удаления абразива взвешивались емкости. Полученные в ходе эксперимента значения отражены в табл. 3.

Разница в действительной и расходной плотности связана с тем, что твердые частицы находятся во взвешенном состоянии, а масса определяется в покое. Если части потока двигаются с разной скоростью, то при набирании смеси в мерную емкость части потока с большей скоростью «разбавят» объемы, двигающиеся медленно, что и обусловливает

неравенство: рсм > рр. Различие в расходной и действительной плотности при гидроабразивной резке составило 8,5 %, а может достигать и до 30 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

Расчеты, связанные с эффективностью использования двухфазных потоков (задачи определения потерь напора, выбора видов и режимов работы оборудования и т.д.) основаны на определении основных кинематических характеристик. Двухфазный

О о

• ) ¡Г

® 4

«> 00 ■ т

(Я У

с о <D Ж 1 1 1° 1°

О О л -А

(О (О

1615

поток при гидроабразивной резке обладает рядом особенностей по сравнению с природными и хорошо изученными потоками при гидротранспорте.

Определение кинематических характеристик двухфазного потока является основным этапом анализа потока для выявления особенностей (отличий от однофазного потока) при транспортировке твердых частиц. Наличие в потоке различных по плотности твердых частиц, а также высокая средняя скорость потока, обусловленная технологией гидроабразивной резки, приводит к необходимости совершенствования методов определения основных характеристик потока.

Результаты полевых исследований показывают, что наличие в потоке 4 % твердых абразивных частиц увеличивает плотность потока на 14 % по отношению к потоку воды. Действительная плотность потока составила рсм = 1,14 г/см3, коэффициент раз-нозернистости — 2, средневзвешенная плотность твердых частиц — 4,34 г/см3.

Учет распределения плотности потока по глубине необходим для определения действительной плотности потока. Различие в действительной и расходной плотностях потока связано с особенностью движения твердых частиц. Расходная плотность определяется в потоке, а действительная существует при движении. Все инженерные расчеты должны вестись на основе действительной характеристики — действительной плотности.

Различие в расходной и действительной плотности при гидроабразивной резке оказалось ниже, чем при расчетах природных потоков, а превышение действительной плотности над расходной р > р составило 8,5 %.

■д '

Полученные в настоящей работе кинематические характеристики являются основой для расчета дополнительных потерь напора на 1 м рукавной линии установки пожаротушения при транспортировке огнетушащих веществ.

№ О

г г

О О

N N

NN *- г

¡É (V U 3 > (Л

с и 03 *

Sí

<U ф

О %

---' "t^

о

о о

ЛИТЕРАТУРА

о со гм

(Л (Л

.Е о

dl"

• с ю о

8 « о ЕЕ

О) ^

т-

Z £ £

ю °

С W

si i! ES

О (0 ф ф

со >

1. Бондарев И.С., Петров А.А. Особенности гидроабразивной резки под водой // Политехнический молодежный журнал. 2018. № 6 (23). С. 7. DOI: 10.18698/2541-8009-2018-6-325

2. Малышева Г.В., Гузева Т.А., Федоров Б.Б. Особенности гидроабразивной обработки стеклопластиков // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 9. С. 66-70.

3. Шпилев В.В., Решетников М.К., Иващен-ко Ю.Г. Влияние параметров гидроабразивной резки на глубину резания горных пород // Инновационные подходы в современной науке : мат. Междунар. (заочной) науч.-практ. конф. Прага, Чехия, 23 декабря 2017 г. Нефтекамск : Научно-издательский центр «Мир науки», 2017. С. 80-85.

4. Галиновский А.Л., Моисеев В.А., Мугла Д.Р., Белов В.А. Определение рациональной длины фокусирующей трубки для гидроабразивной резки материалов в производстве ракетно-космической техники // Справочник. Инженерный журнал. 2019. № 4 (265). С. 34-41. DOI: 10.14489/hb.2019.04.pp.034-041

5. Hlavacova I.M., Geryk V. Abrasives for waterjet cutting of high-strength and thick hard materials // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017. Vol. 90. Issue 5-8. Pp. 1217-1224. DOI: 10.1007/s00170-016-9462-y

6. Ибад-Заде Ю.А., Гурбанов С.Г., Азизов С.Г., Алескеров В.Г. Гидравлика разноплотностного потока. М. : Стройиздат, 1982. 294 с.

7. Верченко А.В. Возможности повышения эффективности гидроабразивной резки толстолисто-

вых авиационных материалов // Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации — 2015: сб. тр. XVI Всеросс. науч.-техн. конф., 17-18 ноября. Пермь, 2015. С. 60-63.

8. Hlavacova I.M., Vondra A. Future in marine fire-fighting: high pressure water mist extinguisher with abrasive water jet cutting // "Nase more", Special Issue. 2016. Vol. 63 (3). Pp. 102-107. DOI: 10.17818/ NM/2016/SI5

9. ChenX., Deng S., Guan J., Hua W. Experiment and simulation research on abrasive water jet nozzle wear behavior and anti-wear structural improvement // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2017. Vol. 39. Issue 6. Pp. 2023-2033. DOI: 10.1007/s40430-017-0707-y

10. Gradl P.R. Rapid Fabrication techniques for liquid rocket channel wall nozzles // 52nd AIAA/ SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. 2016. DOI: 10.2514/6.2016-4771

11. Шпилев В.В., Решетников М.К. Моделирование двухкомпонентной струи жидкости в процессе гидроабразивной резки // Наука и образование: достижения и перспективы : мат. I Междунар. науч.-практ. конф. Саратов, 30 мая 2018 г. Саратов : СамГУПС, 2018. С. 121-127.

12. Иванов В.В., Васин А.Н., Изнаиров Б.М. Гидроабразивная резка. Вопросы моделирования двухфазной турбулентной струи // Проблемы и инновации в области механизации и технологий в строительных и дорожных отраслях. 2016. Т. 1. № 3. С. 108-112.

1616

13. Иванов В.В., Иванов С.В. Влияние изменения расхода абразива и начальной скорости при гидроабразивной резке // Автоматизация технологических процессов механической обработки, упрочнения и сборки в машиностроении : сб. науч. ст. Междунар. науч.-техн. конф. Курск, 03-05 ноября 2016 г. Курск, 2016. С. 138-142.

14. Тамаркин М.А., Верченко А.В., Кишко A.A. Повышение эффективности гидроабразивной резки толстолистовых авиационных материалов // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 104-114.

15. Коткас Л.А., Ржавцев A.A. Анализ теорий движения двухфазного потока // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 216. С. 144-154. DOI: 10.21266/20794304.2016.216.144-154

16. Шебелева A.A., Минаков А.В. Математическое моделирование двухфазных потоков VOF методом с учетом динамического контактного угла // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. 2015. № 1 (16). С. 133-138.

17. Tamel Nabil, Imam El-Sawaf, Kamal El-Nah-has. Computational fluid dynamics simulation of the solid-liquid slurry flow in a pipeline // Seventeenth International Water Technology Conference, IWTC 17. 2013.

Поступила в редакцию 27 сентября 2019 г. Принята в доработанном виде 14 октября 2019 г. Одобрена для публикации 27 ноября 2019 г.

18. Алешков М.В., Гусев И.А., Холостов А.Л. Определение тактических возможностей установок пожаротушения с гидроабразивной резкой при подаче огнетушащих веществ на объектах энергетики // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2018. № 2. С. 29-34. DOI: 10.25257/ FE.2018.2.29-35

19. Алешков М.В., Гусев И.А. Обеспечение технологии пожаротушения в замкнутых объемах помещений объектов энергетики // Системы безопасности : мат. 26-й Междунар. науч.-практ. конф. М. : Академия ГПС МЧС России, 2017. 2017. С. 176-179.

20. Волгина Л.В., Медзвелия М.Л., Чеме-рис О.Г. Влияние мелкодисперсных включений на расчет критической скорости двухфазного потока // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 145-153. DOI: 10.22227/1997-0935.2014.11.145-153

21. Волгина Л.В., Сергеев С.А., Романова А.А. О кинематических характеристиках селевых потоков // Гидротехническое строительство. 2018. № 10. С. 59-63.

22. Capecelatro J., Desjardins O. Eulerian-La-grangian modeling of turbulent liquid-solid slurries in horizontal pipes // International Journal of Multiphase Flow. 2013. Vol. 55. Рр. 64-79. DOI: 10.1016/j.ijmul-tiphaseflow.2013.04.006

Об авторах: Михаил Владимирович Алешков — доктор технических наук, профессор, заместитель начальника по научной работе; Академия государственной противопожарной службы МЧС России (Академии ГПС МЧС России); 123366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, д. 4; ivan.gusev.92@inbox.ru;

Людмила Всеволодовна Волгина — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры гидравлики и гидротехнического строительства; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; SPIN-код: 3032-5165, Scopus: 57208499016; VolginaLV@mgsu.ru.

REFERENCES

1. Bondarev I.S., Petrov A.A. Special techniques of hydroabrasive underwater cutting. Politechnical Student Journal. 2018; 6(23):7. DOI: 10.18698/2541-80092018-6-325 (rus.).

2. Malysheva G.V., Guzeva T.A., Fedorov B.B. Features of hydroabrasive processing of fiberglasses. Modern High Technologies. 2018; 9:66-70. (rus.).

3. Shpilev V.V., Reshetnikov M.K., Ivashchenko Yu.G. The influence of the waterjet cutting parameters on depth of cut rocks. Innovative approaches in modern science : Materials International (correspondence) scientific and practical. conf. Prague, Czech Republic,

< DO

<D e t о

i H k 1

G Г

c¡¡¡

У

о n

I о y

J CD

ul I

n

о3

o о О n

u

О о

" 2 со

0 J^

1

СП СП о о

о. A

December 23, 2017. Neftekamsk, Nauchno-izdatel'skiy tsentr "Mir nauki" publ., 2017; 80-85. (rus.).

4. Galinovskij A.L., Moiseev V.A., Mugla D.R., Belov V.A. Determination of the rational length of the focusing tube for waterjet cutting of materials in the production of rocket and space technology. Handbook an Engineering Journal with Appendix. 2019; 4(265):34-41. DOI: 10.14489/hb.2019.04.pp.034-041 (rus.).

5. Hlavacova I.M., Geryk V. Abrasives for waterjet cutting of high-strength and thick hard materials.

The International Journal of Advanced Manufacturing

о о

• ) ¡r

® 4

«> DO

■ Т

s S

w у с о Ф r

-А. -А. 00

2 2

О О

л -А

(О (О

1617

№ 9

r r

O O

CH N

ci CÎ

*- r

* (V U 3 > in E M

CO *

ÎÎ

ou <u

O % —■ "t^ O

O O

o

CO CM

iD

.E o

£ ° a

LO O

S *

o EE

fe °

CD ^

T- ^

E w

iE 35

ü (0

® o

ta >

Technology. 2017; 90(5-8):1217-1224. DOI: 10.1007/ s00170-016-9462-y

6. Ibad-Zade Yu.A., Gurbanov S.G., Azizov S.G., Aleskerov V.G. Hydraulics of multi-flow. Moscow, Stroyizdat Publ., 1982; 294. (rus.).

7. Verchenko A.V. Possibilities of increasing the efficiency of waterjet cutting of thick-sheet aviation materials. Aerospace Engineering, High Technology and Innovation — 2015: Proceedings of the XVI All-Russian Scientific and Technical Conference. Perm, November 17-18. Perm, 2015; 60-63. (rus.).

8. Hlavacova I.M., Vondra A. Future in marine fire-fighting: high pressure water mist extinguisher with abrasive water jet cutting. "Nase more", Special Issue. 2016; 63(3):102-107. DOI: 10.17818/NM/2016/SI5

9. Chen X., Deng S., Guan J., Hua W. Experiment and simulation research on abrasive water jet nozzle wear behavior and anti-wear structural improvement. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2017; 39(6):2023-2033. DOI: 10.1007/s40430-017-0707-y

10. Gradl P.R. Rapid Fabrication techniques for liquid rocket channel wall nozzles. 52nd AIAA/ SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. 2016. DOI: 10.2514/6.2016-4771

11. Shpilev V.V., Reshetnikov M.K. Modeling of the two-component jet liquids in the process of waterjet cutting. Science and Education: Achievements and Prospects : Materials of the I International Scientific and Practical Conference. Saratov, May 30, 2018. Saratov, SamGUPS, 2018; 121-127. (rus.).

12. Ivanov V.V., Vasin A.N., Iznairov B.M. Waterjet cutting. Modeling of two-phase turbulent jet. Problems and Innovations in the Field of Mechanization and Technologies in Construction and Road Industries. 2016; 1(3):108-112. (rus.).

13. Ivanov V.V., Ivanov S.V. Influence of change of the expense of an abrasive and initial speed at hy-droabrasive cutting. Automation of technological processes of mechanical processing, hardening and Assembly in mechanical engineering : Collection of scientific articles of the international scientific and technical conference, Kursk, November 03-05, 2016. Kursk, 2016; 138-142. (rus.).

Received September 27, 2019.

Adopted in a revised form on October 14, 2019.

Approved for publication November 27, 2019.

14. Tamarkin M.A., Verchenko A.V., Kishko A.A. Heavy-plate materials waterjet cutting effectiveness improvement. Aerospace MAI Journal. 2017; 24(2):104-114. (rus.).

15. Kotkas L.A., Rzhavcev A.A. Analysis of two-phase flow motion theories. Izvestia Sankt-Peterburgs-koj Lesotehniceskoj Akademii. 2016; 216:144-150. DOI: 10.21266/2079-4304.2016.216.144-154 (rus.).

16. Shebeleva A.A., Minakov A.V. Numerical simulation of two-phase flow by VOF methods, with the dynamic contact angle. Modern Science. Research, Ideas, Results, Technology. 2015; 1(16):133-138. (rus.).

17. Tamel Nabil, Imam El-Sawaf, Kamal El-Nahhas. Computational fluid dynamics simulation of the solid-liquid slurry flow in a pipeline. Seventeenth International Water Technology Conference, IWTC 17. 2013.

18. Aleshkov M.V., Gusev I.A., Holostov A.L. Determination of tactical possibilities of firefighting installations with hydroabrasive cutting at delivering fire extinguishing agents at power engineering facilities. Fire and emergencies: prevention, elimination. 2018; 29-34. DOI: 10.25257/FE.2018.2.29-35 (rus.).

19. Aleshkov M.V., Gusev I.A. Ensuring technology of fire extinguishing in the closed power engineering facilities. Security Systems : Materials of the 26th International Scientific and Practical Conference. 2017. Moscow, Academy of the State Fire Service of the Ministry of emergency situations of Russia, 2017; 176-179. (rus.).

20. Volgina L.V., Medzveliya M.L., Chemer-is O.G. Effect of fine-dispersed inclusions on the critical velocity analysis in the two-phase flow. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014; 11:145-153. DOI: 10.22227/19970935.2014.11.145-153 (rus.).

21. Volgina L.V., Sergeev S.A., Romanova A.A. On the kinematic characteristics of debris flows. Power Technology and Engineering. 2018; 10:59-63. (rus.).

22. Capecelatro J., Desjardins O. Eulerian-La-grangian modeling of turbulent liquid-solid slurries in horizontal pipes. International Journal of Multiphase Flow. 2013; 55:64-79. DOI: 10.1016/j.ijmultiphase-flow.2013.04.006

Bionotes: Mikhail V. Aleshkov — Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy head for scientific work; Academy of the State Fire Service of the Ministry of emergency situations of Russia; 4 Boris Galushkina st., Moscow, 129366, Russian Federation; ivan.gusev.92@inbox.ru;

Lyudmila V. Volgina — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Hydraulics and Hydrotechnical Engineering; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; SPIN-code: 30325165, Scopus: 57208499016; VolginaLV@mgsu.ru.

1618