Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Будівництво arrow Теоретичні основи фільтрації в середовищах, що деформуються, та їх застосування в області дренажу
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Теоретичні основи фільтрації в середовищах, що деформуються, та їх застосування в області дренажу

Анотації 

Хлапук М.М. Теоретичні основи фільтрації в середовищах, що деформуються, та їх застосування в області дренажу.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.16 - гідравліка та інженерна гідрологія.- Рівненський державний технічний університет, Рівне, 1999.

   Дисертацію присвячено питанням теоретичного опису сумісного процесу фільтрації в зернистому середовищі та суфозійних явищ, які виникають під дією сил з боку фільтраційного потоку. Розроблена математична модель, яка описує фільтрацію в усьому грунтовому масиві і деформації (суфозію, кольматаж) в зоні дії градієнтів напору, вищих за критичні, і на її основі поставлені крайові задачі нелінійної фільтрації. Отримано аналітичні розв'язки задач фільтрації при стабілізації суфозійних процесів, які можна безпосередньо використати при вирішенні актуальних практичних проблем. Лабораторними та натурними дослідженнями деформаційних процесів в грунті довкола дренажних конструкцій та зволожувачів встановлена адекватність теоретичних розв'язків дослідним даним. Запропоновано залежності для фільтраційного розрахунку дренажних конструкцій з врахуванням механічної суфозії та кольматажу, які виникають в грунті придренної зони.
   Ключові слова: фільтрація, модель, деформаційні процеси, дрена, зволожувач, суфозія, кольматаж, грунт, аналітичний розв'язок.

Хлапук Н.Н. Теоретические основы фильтрации в деформируемой среде и их использование в области дренажа.- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.23.16–гидравлика и инженерная гидрология.– Ривненский государственный технический университет, Ривнэ, 1999.

   Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследаваний, раскрыта научная новизна полученных результатов и их практическое значение, дана общая характеристика работы.
   В первом разделе рассмотрены аспекты современного состояния теории фильтрации и её применения к дренажу. Показано, что особенностью использования математических основ теории фильтрации к решению задач гидротехнического и мелиоративного строительства есть использование моделей, в которых коэффициент фильтрации принимается постоянным, неизменяющимся во времени, несмотря на происходящие деформационные процессы. Анализ исследований работы дренажных конструкций, особенно осушительных, осушительно-увлажнительных и увлажнительных систем, показал, что деформационные процессы в грунте придренной зоны существенно влияют на фильтрационный расход.
   Во втором разделе представлена методика выполнения исследований фильтрации в деформируемой среде. Указывается, что наиболее целесообразным подходом к изучению рассматриваемого явления есть использование целенаправленных модельных методов с высоким уровнем математического описания. При построении расчетной математической модели учитываются следующие требования: модель должна отображать основные свойства явления; на основе модели должны быть получены полезные практические результаты с помощью доступных и достаточно точных математических средств; для входящих в модель параметров среды должна быть разработана методика их определения; точность результатов, полученных с помощью математического моделирования с введением известных параметров среды, должна быть соизмерима с точностью определения этих исходных данных.
   Приведены характеристики экспериментальной установки, фильтрационных моделей, модельных и натурных грунтов, исследуемых дренажных конструкций, опытно-производственных дренажных систем. На конкретных примерах раскрыта методика планирования и проведения экспериментов, обработки результатов опытов.
   В третьем разделе приведены результаты теоретических исследований совместного процесса фильтрации и суффозионных деформаций. При построении системы дифференциальных уравнений для описания фильтрации в зернистой среде и суффозионных процессов, вызванных действием фильтрационных сил, рассматривается грунт, состоящий из относительно неподвижного скелета и суффозионных частиц, которые двигаются или могут при определенных условиях перейти в состояние движения. По аналогии с недеформируемой средой рассмотрен элементарный объём и составлено дифференциальное уравнение баланса массы пористой среды. Дополнительно к уравнениям движения для фильтрационного потока (математической записи основного закона фильтрации в дифференциальной форме) введено уравнение для определения скорости движения суффозионных частиц в зависимости от характеристик фильтрационного потока. Для полученной системы уравнений выполнены постановки задач фильтрации к дрене (скважине) в круговом пласте при наличии суффозионных деформаций в локальных зонах и сформулированы подходы к их решению.
   Для случая стабилизации процесса суффозии (кольматажа), который имеет практическое значение, получены решения краевых задач фильтрации к дренажу, в частности, в двухфракционных и многофракционных грунтах, в цилиндрически слоистых грунтах и фильтрах. Рассмотрены также модели изменения коэффициента фильтрации (модели возмущений) при его линейной зависимости от градиента напора, при котором происходят деформационные процессы. Выполнено моделирование нелинейных процессов фильтрации из увлажнителей в деформируемую среду. Приведены результаты численных расчётов характерных вариантов моделирования локальных процессов деформаций.
   В четвёртом разделе представлены результаты эксперимнтальных исследований фильтрации в деформируемой среде. Опытами на установке Дарси установлены количественные характеристики влияния градиента напора, при котором стабилизируются деформации, на изменение коэффициента фильтрации грунта. На щелевом лотке определен приток к дренажным конструкциям, работающим в различных грунтах. Исследования фильтрационных процессов вокруг дрен и увлажнителей в радиальном потоке проведены в несуффозионных и суффозионных грунтах. В качестве дренажных конструкций использовались гончарный дренаж (соединение трубок встык и муфтами), пластмассовые трубы с защитой слоями фильтра и без нее, совершенные по характеру вскрытия пласта дрены. Экспериментально подтверждено существенное влияние деформационных процессов на фильтрационный расход. Опытные расходы значительно отличаются от расчётных, полученных при постоянном коэффициенте фильтрации, особенно при многократном повторении цикла осушение-подпочвенное увлажнение.
   Оценка достоверности теоретических зависимостей выполнена на основе натурных исследований дренажных конструкций.
   В пятом разделе представлены зависимости и рекомендации по фильтрационному расчёту дренажных конструкций с учётом деформационных процессов.
   Ключевые слова: фильтрация, модель, деформационные процессы, дрена, увлажнитель, суффозия, кольматаж, грунт, аналитическое решение.

Khlapuk N.N. Theoretical Bases of Filtration in the Peformed surrounding and Their Usage in the Field of Drainage. –Manuscript.

Dissertation for a doktor's degree by speciality 05.23.16-hydraulics and engineer hydrology, state Technical University of the city of Rivne, Rivne, 1999.

   Dissertation contains the questions of theoretical description of the combined process of filtration in the graing surrounding and the phenomena of piping which are raised by the action of filtration stream forces. The mathematical model has been worked out and it describes filtration in the entire subsoil massif and deformations (piping, colmatage) in the zone of gradients which overdraw critical. On the base of this model the extreme tasks of nonlenear are put. The analytical solutions of filtration tasks under the condition of stabilization of piping processes are achieved. They can be used directly while solving actual practical problems. During laboratoty and on location experiments of deformational processes in the subsoil around drainage constructions and moisteners, the adequacy between theoretical results and experimental data was prowed. Formulas of filtration calculation of piping and colmatage existing in the subsoil of around drain zone are suggested.
   Key words: filtration, model, deformation processes, drain, moistener, piping, comatage, subsail, analytical solutions.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Теоретичні основи фільтрації в середовищах, що деформуються, та їх застосування в області дренажу

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!