Substantiation of the parameters of the erosion jet underwater face

Authors

  • А.О. Бондаренко Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • О.О. Шустов Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/60.038

Keywords:

underwater face, turbulent jet, jet disintegrant, incoherent soil

Abstract

Purpose: development of a mathematical model that describes the geometric parameters of the contact surface of an inclined turbulent flooded axisymmetric water erosion jet with an underwater face of incoherent soil. Methodology consists in developing a physical model of a turbulent flooded axisymmetric water erosion jet in contact with the underwater face of incoherent soil, a mathematical description of the expanding and changing direction of the jet stream, statistical processing of experimental data with the determination of numerical values of empirical coefficients. Findings. A physical model is developed for the contact of a turbulent flooded axisymmetric water erosion jet with an underwater face of incoherent soil. To develop a mathematical model, an assumption was made about the possibility of describing the process by an idealized calculation model obtained using experimental data and generalized by the methods of similarity theory and turbulent jets. As a result of evaluative processing of experimental data, empirical dependences are obtained to determine the geometric parameters necessary when constructing the contact surface of the erosion jet with eroded soil. The final formation of a mathematical model of the underwater zone of erosion of the suction dredge is carried out with the determination of the numerical values of the specified list of empirical coefficients. Testing of the developed method for calculating jet desintegrants took place during the development of the draft ejector dredger ZNS 630-90. Originality. The criterion empirical dependence was established for the first time to determine a sufficient number of geometrical parameters of the surface underwater face needed to adequately build the contact surface of the erosion jet with eroded soil. Practical value: The application of the developed mathematical model in the design of working member of the ejection dredger ZNS 630-90 allowed, while maintaining the given productivity, to reduce the equipment operating cost by 15%, to get the opportunity to mining soil with a grain size of up to 200 mm, to reduce the sand production cost by 12%.

References

Добрецов,В.Б.,Рогалев,Д.С., &Опрышко,В.А. (2007).Мировой океан и континентальные водоемы: минеральные ресурсы, освоение, экология. Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы

Бондаренко,А.А. (2000). Обоснование рациональных параметров исполнительного органа установки для подводной добычи россыпных полезных ископаемых: дисс. … канд. техн. наук . Днепропетровск

Бондаренко,А.А. (2012). Совершенствование размывающих систем землесосных снарядов : моногр. Днепропетровск. Национальный горный университет

Бондаренко,А.О. (2009). Фізичне дослідження струминного формування підводного вибою землесосного снаряда. Науковий вісник НГУ . 2,79–81

Бондаренко,А.А. Франчук,В.П.,&Запара,Е.С. (2010). Определение параметров подводного забоя, образованного турбулентной размывающей струей. Зб. наук. пр. НГУ . 34, т. 2,171–177

Теория турбулентных струй (1984). Под ред. Г.Н. Абрамовича. Москва:Наука

Бондаренко,А.А. (2014). Моделирование формирования подводного забоятурбулентной размывающей струи. Известия вузов. Горный журнал . 1,99–106

Бондаренко,А.А. (2014). Проектирование и внедрение грунтозаборного устройства земснаряда ЗНС 300-120. Уральский государственный горный университет «Известия вузов. Горный журнал» . 4,99 – 104

Бондаренко,А.А. (2014). Обоснование параметров и внедрение комплекса «землесосный снаряд – пульпопровод – классификационная установка» для разработки Подгороднянского месторождения песка. Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва – Науково-виробничий журнал . Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського . 1,103 – 111

Бондаренко,А.А. (2013). Разработка грунтозаборного устройства землесосного снаряда МЗ-8. Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка» . 109,201–206

Published

2020-01-01

Issue

Section

Статті