CC BY
9т. е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. На протяжении тех 10-20 с, когда совершается работа, спортсмен либо не дышит, либо делает несколько коротких вдохов. Однако после финиша дыхание еще долго остается усиленным. В это время погашается кислородный долг. Из-за кратковременности работы кровообращение также не успевает усиливаться, несмотря на то, что частота сердечных сокращений значительно возрастает к концу работы. В работу вовлекаются быстрые волокна I типа. Поэтому в тренировочном процессе совершенствуются, главным образом, анаэробные механизмы энергообеспечения с их моментальным освобождением энергии на фоне значительного кислородного долга. В данном случае частота пульса перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, но приобретают вес показатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности количество молочной кислоты.
Таким образом, рассмотренные особенности функционирования органов и систем организма в процессе тренировки организма позволят более эффективно и продуктивно решать задачи развития физических качеств и способностей, а также коррекции физического развития организма.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Верхошанский Ю В Основы специальной физической подготовки спортсменов. - М.: Физкультура и спорт, 1988.
2. Виленский М. Я Физическая культура в научной организации учебного труда студентов. - М.: Высшая школа, 1993.
3. ИльинЕ. П. Психофизиология физического воспитания. - М.: Просвещение, 1980.
4. Теория и методика физического воспитания: Учебник / Под ред. Б. А. Ашмарина. - М.: ФИС,
1989.
5. Тер-ОванесянА. А. Педагогические основы физического воспитания - М.: ФИС, 1978
6. Теория и методика физического воспитания.: Учебник для институтов физ. культуры / Под общ. ред. Л. П. Матвеева и А. Д. Новикова. - М.: ФИС, 1976. - Т. 1, 2.
7. Физическая культура студента: Учебник / Под ред. В. И. Ильинича. - М.: Гардарики, 2003.
УДК 614.8
Ю. Г. Абросимов
кандидат технических наук, профессор
Хоанг Зань Бинь
адъюнкт Академии ГПС МЧС России
J. Abrosimov, Hoang Danh Binh
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ НАПОРНЫХ ПОЖАРНЫХ РУКАВОВ
На основании проведенных натурных экспериментальных исследований получены расчетные формулы для определения линейного коэффициента гидравлического сопротивления латексных и льняных пожарных рукавов с учетом влияния режимных параметров в практически значимом диапазоне изменения числа Рейнольдса и давления. Показана возможность использования формулы Апьтшуля и приведены
А
расчетные зависимости для относительной шероховатости — .
d
Ключевые слова: давление, линейное гидравлическое сопротивление, число Рейнольдса, относительная шероховатость, режимные параметры, напорный пожарный рукав, пожарный ствол.
EFFECT OF OPERATION PARAMETERS ON HYDRAULIC RESISTANCE OF PRESSURE FIRE HOSES
On the basis of the spent natural experimental researches settlement formulas for appointing linear factor of hydraulic resistance latex and linen fire hoses with taking into consideration influences of regime parameters in almost significant range of change of number of Reynolds and pressure are received. Possibility of use
of the Altshul's formula is shown and the settlement are resulted, dependences for a relative roughness .
Keywords: pressure, linear hydraulic resistance, Reynolds's number, relative roughness, regime parameters, pressure head fire hose, fire trunk.
В [1] дано описание экспериментальной установки для определения гидравлического сопротивления напорных пожарных рукавов и приведена оценка точности измерений. Результаты обобщения полученных на этой установке опытных данных в зависимости от условий работы ру-
vd
кавной линии и числа Re = — приведены в табл. 1. В графе 2 табл. 1 указаны материал рукава,
V
условный диаметр —усл и расчетный (действительный) dp, определенный опытным путем при работе рукава под давлением 0,2-0,6 МПа. В графе 3 даны режимные параметры работы рукавной
Р + Р
линии: среднее значение давления Рр= ——(где Р\ и Р2 - давление на входе и выходе
ир —
Р
из опытного участка); соотношение давлений на входе и выходе —; условия излива воды из ру-
Р2
кавной линии (пожарные стволы с диаметром насадка на выходе 13 мм, 19 мм, 22 мм или излив осуществлялся непосредственно из рукава).
На основании опытных данных линейный коэффициент гидравлического сопротивления X определялся по формуле:
х=(Р, (1»
8 -рО2
п м3 п кг
где О - расход воды, —; I - длина рукавной линии, м; р - плотность воды—
с м3
Зависимости к = /(Re) с учетом условий работы рукавной линии
Таблица 1
№ Материал рукава Условия работы Формула для кр
1 Для химически активной среды, <Уусл = 51 мм, с/р = 53,3 мм Re = (4,5-8)-104; Рор = 1,8-8,5 кгс/см2; Р — = 1,09-1,15; ствол 6= 13 мм Р Р2 А 0,052 Re0,068
Re = (9,7-22)-104; Рср = 2-9,5 кгс/см2; Р — = 1,13-1,05; без ствола Р Р2 А _ 0,106 Re0,115
2 Латексные, <Уусл = 51 мм, с/р = 53 мм Re = (4,5-8,4)-104; Рср = 1,8-8,7 кгс/см2; Р — = 1,08-1,35; ствол 6= 13 мм Р Р2 А _ 82,035 _ Re0,731
Re = (9,6-22,7)-104; Рор = 1,1 -5,5 кгс/см2; Р — = 4,4-5,3; без ствола Р Р2 А 0,658 Re0,266
Окончание табл. 1
№ Материал рукава Условия работы Формула для Хр
Ие = (7,6-16,7)-104; Яр = 1,75+8,1 кгс/см2; р — = 1,21-1,35; ствол 0= 19 мм Р2 46,559 -Ве°,639
Ие = (10,—24)-104; = 1,5-7,4 кгс/см2; р — = 1,6-2; ствол 0= 22 мм Р2
3 Латексные, 0сл = 66 мм, 0р = 67,5 мм 11,298 Ве°,503
2
Ие = (15,4-32)-104; /°ср = 1,2-5,8 кгс/см2; р — = 3,6-6,2; без ствола Р2 Х = 0,025
4 Ие = (6,3-14)-104; Р0р = 1,8-7,7 кгс/см2; р — = 1,09-1,12; ствол d = 19 мм Р 15,488 Ве°,562
£ н7 м с77 к 77 £ -" Ие = (11-22.9)-104; Рср = 1,75-8,2 кгс/см2; р — = 1,2-1,33; ствол 0= 22 мм Рг 13,428 Ве°,537
Ие = (20-39)-104; Рср = 1,3-5 кгс/см2; р — = 2,4-3,3; без ствола Рг 2,904 Ве°,405
Ие = (6,6-14,4)-104; Р0р = 1,5-7,6 кгс/см2; р — = 1,5-1,8; ствол 0= 19 мм Рг х 3,251 Ве°,349
Ие = (8,9-19,7)-104; Рор = 1,3-6,5 кгс/см2; р — = 2,3-3,2; ствол 0= 22 мм Р
5 Льняные, Оусл = 66 мм, Ор = 66,7 мм 3,548 Ве°,352
2
Ие = (9,7-24,4)-104; Рср = 1,1-5,1 кгс/см2; р — = 8,2-13,2; без ствола Р 5,140 Ве°,379
6 Ие = (6,6-14,3)-104; Рор = 1,7-8,2 кгс/см2; р — = 1,2-1,3; ствол 0= 19 мм Рг 49,090 -Ве°,599
Льняные, Оусл = 77 мм, Ор = 77,9 мм Ие = (10,3-21,2)-104; Рор = 1,5-7,5 кгс/см2; р — = 1,4-1,83; ствол 0= 22 мм Р2 8,831 Ие0'442
Ие = (14—36,5)-104; Рср = 1,5-7,5 кгс/см2; р — = 1,4-1,83; без ствола Р , 137,088 - ре0,658
В каждой серии опытов (стволы 13, 19, 22 мм и свободный излив) давление на входе в опытный участок менялось от 0,2 МПа до 0,9 МПа. Давление на выходе из опытного участка,
- (р1 \ а значит и соотношение давлений на входе и выходе (-т-), определялось условиями истечения
Р2
воды из линии. В графе 3 табл. 1 приведен диапазон чисел Re и изменение давления в пределах
опытного участка, для которого справедливы полученные расчетные формулы (графа 4). Согласование полученных формул с опытными данными показано на рис. 1, а-е.
0,475
0,425
1д 100 X 0,375 0,325
■
♦ ♦ ♦ ■ "
/ /
1 / 2
а
0 4,65 4,70 4,75 4,80 4,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 5,15 5,20 5,25 5,30 5,35 5,40
1д Яв
0,600
1д 100 X 0,400
_♦ ♦ ■ М
1 > 2
0 4,65 4,70 4,75 4,80 4,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 5,15 5,20 5,25 5,30 5,35 5,40
1д Яв
1д 100 X
1д Яв
1д 100 X
1д Яв
е 1д Яе
Рис. 1. Зависимости X = 1(Яе) для пожарных рукавов: а- для химически активной среды 4= 51 мм:
1- ♦ - ствол 4= 13 мм; 2- ■ - без ствола; для латексных рукавов: б- 4= 51 мм: 1- ♦ - ствол 4= 13 мм; 2- ■ - без ствола;
в- 4= 66 мм: 1- ♦ - ствол 4= 19 мм; 2- ■ - ствол 4= 22 мм; 3- ▲ - без ствола;
г- 4= 77 мм: 1- ♦ - ствол 4= 19 мм; 2- ■ - ствол 4= 22 мм; 3- ▲ - без ствола;
для льняных рукавов:
д- 4= 66 мм: 1- ♦ - ствол 4= 19 мм; 2- ■ - ствол 4= 22 мм; 3- ▲ - без ствола;
е- 4= 77 мм: 1- ♦ - ствол 4= 19 мм; 2- ■ - ствол 4= 22 мм; 3- ▲ - без ствола
Так как расслоение опытных данных для X = / (Яе) в зависимости от условий работы линии сравнительно небольшое, то представляется возможным обобщить эти данные едиными зависимостями для каждого диаметра и материала рукавов во всем исследованном диапазоне чисел Re. Эти зависимости приведены в табл. 2 и на рис. 2.
Таблица 2
Единые зависимости X = /(Яе) для исследованного диапазона чисел Яе без учета условий работы рукавной линии
Диапазон изменения числа
№ Материал рукава, условный диаметр п Уй РЯе = — К 5 и Я сг £ 1 1 О ^ Э
1 Для химически активной среды 4усл = 51 мм 4,5-104 < Яе < 2,2-105 X = 0,0254
2 Латексные 4усл = 51 мм 4,5-104 < Яе < 2,27-Ю5 X = 0,026
3 Латексные 4усл = 66 мм 7,6-104 < Яе < 3,2-105 . _ 0,359 Яе0'218
х 1’159 Яе0'335
4 Латексные 4усл = 77 мм 6,3-104<Яе< 3,89-105
5 Льняные 4усл = 66 мм 6,58-Ю4 < Яе < 2,44-Ю5 а - 1706 Яе0'29
3,350 Яе0'362
6 Льняные 4усл = 77 мм 6,6-104 < Яе < 3,7-105
0,90
ЕдЮОА, 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30
0,00
4,60 4,70 4,80 4,90 5,00 5,10 5,20 5,30 5,40 5,50 5,60 5,70
1д Яв
|К—ж-Ж ж ж. 5
3 X • « ..А ^ ■ А. ,а 6 •
> 1 * X" 4
Рис. 2. Единые зависимости X = /(Яв):
1- ♦ - рукава для химически активной среды Сусл = 51 мм; латексные рукава: 2- ■ - Сусл = 51 мм, 3- ▲ - Сусл = 66 мм; 4- х - Сусл = 77 мм; льняные рукава: 5- * - Сусл = 66 мм; 6- • - Сусл = 77 мм
На рис. 3 полученные зависимости (табл. 2) наложены на график Никурадзе. Как следует из рис. 3 значения гидравлического сопротивления X лежат в промежуточной области и X = /
Для этой области удовлетворительно должна работать формула Альтшуля:
А, = 0,11
V
68 А
(2)
у
Яв
Рис. 3. График Никурадзе и зависимости между X = /(Яе) для пожарных рукавов:
1- рукава для химически активной среды Сусл = 51 мм; латексные рукава: 2 - Сусл = 51 мм, 3- Сусл = 66 мм, 4- Сусл = 77 мм; льняные рукава: 5- Сусл = 66 мм; 6- Сусл = 77 мм
Используя формулу (2) получили значения относительной шероховатости —. Как видно
6
из рис. 4, 5, значения относительной шероховатости удовлетворительно описываются формулами, приведенными в табл. 3.
Таким образом, определение линейного коэффициента гидравлического сопротивления исследованных напорных рукавов может быть выполнено по формуле Альтшуля для всех исследованных рукавов с учетом зависимости относительной шероховатости от Рср, представленной в табл. 3.
р
Величина Рср, Па, в формулах графы 5 определяется как .
Таблица 3
Зависимости — = /(/^р) для напорных пожарных рукавов б
Материал рукава Условный диаметр рукава 6 мм Рва (К* 0/2, Па-104 Диапазон чисел Ре-Ю" Формула для ^/(Рср) б
51 Рср = 3,335-67,983 4,8-24 А , — = 1,82-10 л ’
Чехол из синтетических нитей с латексным гидроизоляционным покрытием и
66 Рср = 5,199-64,452 7,5-32 А 0,039 с/ р 0,754 'ср
А 0,047
77 Рср = 2,06-39,534 6,3-39 с! Р °'49 ' ср
Льняные 66 Рср = 8,633-77,597 6,6-25 А 0,519 И р 0,607 'ср
А 0,435 (/ р 0,819 'ср
77 Рср = 4,807-59,841 6,6-37
Химически стойкие 51 Рср = 2,453-65,531 4,6-22 > II СО о I со
Рис. 4. Зависимость — = 1(Рт):
</ ср
1- ♦ - для рукавов для химически активной среды; для латексных рукавов: 2- ■ - 6усл = 51 мм, 3- ▲ - 6усл = 66 мм, 4- х - 6усл = 77 мм
lgpcp
Рис. 5. Зависимость —=/(/^р)для льняных рукавов:
1 - ♦ - у = 66 мм, 2- ■ - сУусл = 77 мм
Наиболее точное определение сопротивления рукавов с учетом влияния режимных параметров - по формулам табл. 1. С удовлетворительной для практических расчетов точностью можно определять сопротивление латексных и льняных пожарных рукавов по формулам табл. 2 или по формуле Альтшуля при использовании зависимостей для относительной шероховатости, приведенных в табл. 3.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хоанг Зань Бинь. Экспериментальная установка для исследования гидравлического сопротивления напорных пожарных рукавов // Технологии техносферной безопасности [Электронный ресурс]. Режим доступа: ИНр://1рЬ.то8.ги/ЙЬ/2009-5 №т!.
2. Абросимов Ю Г Гидравлика. - М: Академия ГПС МЧС России, 2005.
3. Яковчук В И Определение гидравлического сопротивления напорных пожарных рукавов // Научное обеспечение пожарной безопасности. - Минск: Белорусская политехническая академия. - № 7. -1999. - С. 50-51.
УДК 614.8
Хоанг Зань Бинь адъюнкт Академии ГПС МЧС России
Hoang Danh Binh
ВЛИЯНИЕ НА ЭФФЕКТ СНИЖЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СТАРЕНИЯ РАСТВОРА ГЕЛЯ И ГЕЛЯ ПОЛИАКРИЛАМИДА
На основании проведенных лабораторных экспериментальных исследований определено допустимое время выдержки раствора геля и геля полиакриламида (ПАА) «Праестол 2515», при котором эффект снижения гидравлического сопротивления изменяется не более, чем на 5 %.
Ключевые слова: движение жидкости, гравитационная установка, коэффициент гидравлического сопротивления, эффективность раствора, полиакриламид (ПАА), время выдержки, аномальное снижение сопротивления (АСС).
