Определение граничных значений области турбулентности для проведения гидравлических экспериментов на трубопроводах с текстурированной внутренней поверхностью

гидравлика. инженерная гидрология. гидротехническое строительство

УДК 628.2+532.54 DOI: 10.22227/1997-0935.2018.5.624-632

определение граничных значений области турбулентности для проведения

гидравлических экспериментов на трубопроводах с текстурированной внутренней поверхностью

В.А. Орлов, И.С. Дежина, А.А. Королев1

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; 'ОАО «СКБГЕОТЕХНИКА», г. Москва, ул. 2-я Рощинская, д. 10

Предмет исследования: статья посвящена изучению процессов вихреобразования (микротурбулентности) в безнапорных трубопроводах систем водоотведения с рифленой поверхностью при транспортировке по ним жидкости. Описаны результаты поисковых экспериментов по исследованию микротурбулентности и транспортирующей способности потока воды при малых наполнениях и скоростях в открытом лотке при обтекании им точечных и линейно-вытянутых препятствий. На базе полуэмпирической теории турбулентности с использованием универсального показателя, выражаемого в качестве критерия турбулентности, представлены теоретические выкладки по определению зоны проведения последующих экспериментов в соответствующих диапазонах скоростей при различных высотах препятствий. Высказано предположение о необходимость теоретического исследования изменения коэффициента шероховатости в зависимости от отношения высоты препятствия к диаметру трубы в широком диапазоне наполнений. Представлены результаты натурных экспериментов по выявлению эффективности транспортирующей способности трубопроводной сети, зависящей от наполнения при определенном характере искусственных препятствий.

Цели: теоретическое и экспериментальное изучение процессов вихреобразования и транспортирующей способности потока жидкости при движении по безнапорному лотку с текстурированной поверхностью для выявления оптимальной области эксплуатации трубопровода.

Материалы и методы: проанализированы литературные источники, разработаны стенды по проведению натурных экспериментов. Проведены серии экспериментов и выдвинуты теоретические положения и возможности повышения транспортирующей способности потока при движении его по безнапорному трубопроводу с различной текстурированной внутренней поверхностью. Для определения скорости потока использован объемный метод, а оценка степени турбулентности произведена с помощью фото и киноаппаратуры на базе использования светотеневого эффекта. Результаты: проведены исследования образования микротурбулентности потока при установке единичных и групповых препятствий на открытом лотке, построены графики и получены математические зависимости коэффициента шероховатости от соотношения высоты препятствия к диаметру трубы при различных значениях наполнений. Проведено сопоставление значений коэффициента шероховатости для реальных канализационных труб из различных материалов с искусственной шероховатостью, создаваемой на экспериментальной установке. Установлено практическое отсутствие расхождений между искусственной и естественной шероховатостями в диапазоне самоочищающих скоростей течения воды и расчетных наполнений.

Выводы: проведенные исследования показали, что наличие искусственной шероховатости в виде различного типа препятствий на внутренней поверхности трубопровода (по высоте, шагу, конфигурации) оказывает эффективное w воздействие на транспортирующую способность потока воды. Это позволяет использовать текстурированную поверх-

lß ность в виде полимерных рукавов, наносимых на внутреннюю поверхность трубопроводов при их бестраншейной

¡^ реновации, для обеспечения самоочищения труб и повышения эффективности транспортировки наносов.

О >

в ю

<0

2 о

н >

О

X S I h

О ф

КЛЮчЕВыЕ СЛОВА: безнапорные трубопроводы, гидравлика, турбулентность, коэффициент шероховатости, текстурированные поверхности, транспортирующая способность

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Орлов В.А., Дежина И.С., Королев А.А. Определение граничных значений области турбулентности для проведения гидравлических экспериментов на трубопроводах с текстурированной внутренней поверхностью // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 5 (116). С. 624-632. DOI: www.dx.doi.Org/10.22227/1997-0935.2018.5.624-632

624

© В.А. Орлов, И.С. Дежина, А.А. Королев

Определение граничных значений области турбулентности для проведения гидравлических

- С.624—632

экспериментов на трубопроводах с текстурированной внутренней поверхностью

DETERMINATION OF THRESHOLD VALUES OF TURBULENCE ZONE FOR CONDUCTING HYDRAULIC EXPERIMENTS ON PIPELINES WITH TEXTURED INNER SURFACE

V.A. Orlov, I.S. Dezhina, A.A. Korolev1

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation;

'«Spetsial'noe konstruktorskoe byuro "Geotekhnika"», 10 2ndRoschinskaya st., Moscow, 115191, Russian Federation

Subject: the article is devoted to the study of the processes of vortex formation (microturbulence) in non-pressure pipelines of drainage systems with a corrugated surface during transportation of liquid through them. The results of experiments on the study of microturbulence and carrying capacity of water flow at small fillings and velocities in an open tray are described for the flow past point and linearly elongated obstacles. On the basis of semi-phenomenological theory of turbulence with the use of universal indicator, expressed as a criterion of turbulence, theoretical derivations are presented for determination of zone of conducting subsequent experiments in the corresponding ranges of velocities at different heights of obstacles. The assumption is made that it is necessary to theoretically study the dependence of roughness coefficient on the ratio of obstacle height to pipe diameter in a wide range of fillings. The article presents the results of field experiments to identify the efficiency of pipeline network carrying capacity as a function of the filling value at a certain character of artificial obstacles. Research objectives: theoretical and experimental study of vortex formation processes and carrying capacity of fluid flow as it moves along a non-pressure tray with a textured surface to identify the optimal regime of pipeline operation. Materials and methods: literature sources were analyzed, stands for conducting field experiments were developed. We conducted a series of experiments and set forth theoretical propositions and possibilities for improvement of transporting capacity of the flow as it moves along the gravity pipeline with different textured inner surface. To determine the flow rate, a volumetric method was used, and the degree of turbulence was estimated using photo and movie equipment based on the use of black and white effect.

Results: formation of flow microturbulence during placement of single or group obstacles in an open tray was investigated, graphs were constructed and mathematical dependences of the roughness coefficient on the ratio of obstacle height to pipe diameter were obtained for different filling values. A comparison of the values of the roughness coefficient was made for real sewer pipes made of different materials with artificial roughness generated on the experimental setup. The practical absence of discrepancies between artificial and natural roughnesses in the range of self-cleaning rates of water flow and normative fillings is established.

Conclusions: studies have shown that the presence of artificial roughness in the form of various types of obstacles on the inner surface of the pipeline (by height, pitch, configuration) noticeably affects the transporting capacity of water flow. This makes it possible to use a textured surface in the form of polymer hoses applied to the inner surface of pipelines during their trenchless renovation to ensure self-cleaning of pipes and improve efficiency of sediments transportation.

KEY WORDS: non-pressure pipelines, hydraulics, turbulence, roughness coefficient, textured surfaces, carrying capacity

FOR CITATION: Orlov V.A., Dezhina I.S., Korolev A.A. Opredelenie granichnykh znacheniy oblasti turbulentnosti dlya provedeniya gidravlicheskikh eksperimentov na truboprovodakh s teksturirovannoy vnutrenney poverkhnost'yu [Determination of threshold values of turbulence zone for conducting hydraulic experiments on pipelines with textured inner surface]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2018, vol. 13, issue 5 (116), pp. 624-632. DOI: www.dx.doi.org/10.22227/1997-0935.2018.5.624-632

DO

ВВЕДЕНИЕ хозяйства. Этим направлением является разработка s

Согласно закону «О водоснабжении и водо- теоретических положений и практических предпо- ^ отведении»1 в основе совершенствования трубопро- сылок к созданию новых материалов (например, Щ водных систем должны лежать высокоэффективные полимерных рукавов) для ремонта ветхих безна- q технологии строительства трубопроводов, новые порных канализационных сетей, которые при реали- ^ ремонтные материалы, своевременная реновация зации бестраншейных технологий восстановления и модернизация, соответствующие повышенным могли бы за счет текстурированной поверхности 2 требованиям к качеству и сохранению количества обеспечить повышение транспортирующей способ-транспортируемых сред при создании условий, не ности потока сточной воды и упростить работы по нарушающих сложившуюся экологическую об- эксплуатации трубопроводных систем [1, 2]. становку.

Описываемые в статье исследования направле- ОБЗОР лИТЕРАТУРЫ С

ны на выполнение одного из аспектов государственной политики в области жилищно-коммунального Организация системы самоочистки лотковой W

__части и стенок самотечных трубопроводов от раз- 1

1 Федеральный Закон РФ «О водоснабжении и водоот- личного типа выпадающих в осадок загрязнений 6 ведении» № 416-ФЗ от 07.12.2011. (песок, частицы ржавчины, нерастворенная органи- w

Ч

О

В

г

<0

Ш

X

О >

с

10

«

s о

H >

о

X

s

I h

о ф

ка в виде взвешенных веществ) является актуальной задачей не только для трубопроводов, эксплуатируемых в РФ, но и за рубежом [3, 4]. Задача исследователей сводится к формированию текстурированного внутреннего покрытия с определенным рельефом, при котором за счет турбулентности появляется возможность смыва находящихся в трубопроводах загрязнений и их эффективная транспортировка [5, 6]. В основе изучения данного вопроса лежат результаты проводимых гидравлических экспериментов по созданию и исследованию искусственной шероховатости внутренней поверхности труб, которая инициирует транспортирующую способность потока жидкости [7, 8]. Конкретизируя поставленную задачу, следует отметить, что перед исследователями ставятся задачи определения оптимальной структуры рельефа (высоты, формы и шага искусственных препятствий), а также создания стойких к истиранию и механической очистке внутренних покрытий [9, 10]. Под покрытием подразумевается как внутренняя стенка трубопровода из различных материалов, так и ремонтные полимерные материалы в виде отдельных труб или рукавов (чулков), используемые при бестраншейной реновации трубопроводного транспорта [11].

материалы и методы

Авторами проводились пробные (поисковые) исследования течения потока на гидрофобной и гидрофильной поверхностях [12]. Также изучались явления образования микротурбулентности, как при установке единичных, так и групповых препятствий на открытом лотке. Частично рассматривались вопросы транспортирующей способности потока при наличии препятствий.

В качестве оборудования и аппаратуры использовались: малогабаритные гидравлические стенды [13, 14], видеокамера Sony HDR-CX250, цифровой зеркальный фотоаппарат Sony а550 с объективом DT 1,8/50 SAM с непрерывной многокадровой фотосъемкой, источник светового излучения (лампа), обеспечивающий светотеневой эффект для отражения конфигураций вихрей и подпора, создаваемого различными препятствиями.

Методика работы на этих экспериментальных стендах заключается в сравнении поведения ми-нипотока жидкости на текстурированных рабочих плоскостях в виде открытого желоба при разных его уклонах. Соответствующий расход воды и скорость течения обеспечивались открытием/закрытием вентиля на трубопроводе, подающем воду в мерную емкость. Расход контролировался с помощью объемного метода по тарировочной кривой, описывающей зависимость количества вытекаемой из желоба воды от времени. Скорость определялась «поплавковым методом», т.е. с использованием секундомера и поплавка, запускаемого в поток на определенной

длине желоба. Расчету подлежали величины смоченного периметра ю, гидравлического радиуса Я, наполнения h/d (где d — диаметр трубопровода, к — высота слоя воды в трубопроводе).

В качестве механизма расчета геометрических и гидравлических параметров по соответствующему алгоритму была разработана и запатентована компьютерная программа [15], которая явилась инструментом обработки экспериментальных исследований по оценке степени гидрофобности ряда защитных покрытий трубопроводов [16].

результаты исследования

Отличительной особенностью проведенных натурных поисковых исследований по оценке турбулентности при течении воды на открытых лотках с текстурированной поверхностью являлось то, что при различных значениях скоростей уровни воды в лотке h практически соответствовали высоте выступов препятствий (1.. .4 мм). Это свидетельствует о том, что эксперименты проводились с весьма малыми значениями наполнений h/d (например, в лотке диаметром 130 мм это 4/130 = 0,03).

В качестве одного из примеров реализации натурных исследований в табл. 1 представлены фотографии, иллюстрирующие картины взмучивания и передвижения песка в широком диапазоне скоростей течения потока при использовании в качестве рифлений крестообразных полимерных брусков прямоугольного сечения. Бруски длиной 20 мм и высотой 2 мм установлены под углом 120° по отношению к оси лотка.

Интерпретируя данные, представленные в табл. 1, необходимо отметить, что активное возмущение потока происходит лишь при значениях скоростей 0,4.0,5 м/с, а при скоростях 0,6.0,7 м/с наблюдается практически полный вынос трудно смываемого песка фракцией 0,1.0,3 с поверхности лотка, т.е. эффективная транспортирующая способность потока.

Для расширения рамок натурного моделирования процесса турбулизации безнапорного потока и приближения к реальным (расчетным) значениям наполнения потребовались теоретическое осмысление и решение новой задачи. данная задача сводилась к поиску рабочих диапазонов, т.е. совокупности гидравлических показателей потока в определенном интервале скоростей течения воды и наполнений в трубопроводе при наличии искусственно создаваемой шероховатости внутренней стенки трубопровода.

За основу решения задачи была положена полу-империческая теория турбулентности [17], при использовании которой можно через универсальный показатель, выражаемый как критерий зоны турбулентности R * или приведенное число Рейноль-

С.624-632

Табл. 1. Динамика изменения картины выноса загрязнений диаметром фракций 0,1.0,3 мм в зависимости от скорости течения потока для типа рифлений «крестообразные бруски прямоугольного сечения»

Table 1. Dynamics of change in the pattern of removal of contaminant with the fraction diameter of 0.1...0.3 mm depending on the flow velocity for the corrugation type "cross-shaped bars of rectangular cross-section"

Картина зон микротурбулентности потока и эффективности выноса песчаных примесей / The pattern of microturbulence zones of flow and efficiency of sand impurities removal Скорость течения воды, м/с/ Water flow velocity, m/s

X ^ ^ ^ 0,1...0,15

^^ ^^ ^^ ^^ 0,25.0,3

0,4.0,5

*** Эил^ИнК 0,6.0,7

дса [18], выделить оптимальную зону для проведения натурных экспериментов на открытом лотке. Для этого использовалась формула

R/= м = Yk lflr3 > 500,

d V

где R * — критерий зоны турбулентности; R — число Рейнольдса; V — скорость течения воды, м/с; k — высота выступов шероховатости, мм; V — кинематическая вязкость жидкости, м2/с; d — внутренний диаметр трубы, м.

На основании проведенных расчетов по формуле (1) в диапазоне скоростей течения воды 0,2...0,8 м/с по трубе диаметром 130 мм и высо-

той выступов шероховатости в интервале 1.4 мм с шагом 1 мм, кинематической вязкости жидкости V = 1,1107 • 10-6 м2/с при 16 °С, а также с учетом того, что турбулентное движение в открытых руслах наблюдается при значениях числа Рейнольдса Re более 800, была определена область проведения натурных исследований в виде зеленой зоны (рис. 1).

Анализируя полученные на рис. 1 кривые, можно сделать вывод, что определенное значение числа Рейнольдса R может быть обеспечено соответствующим соотношением выступов шероховатости k и скорости течения воды V. Например, как следует из рис. 1, значение числа Рейнольдса, равное 1000, может быть обеспечено скоростью V = 0,275 м/с при высоте выступов k = 4 мм, V = 0,38 м/с — при вы-

00

Ф

0 т

1

S

*

о

У

Т

0 2

1

В

г

3 У

о *

5

б)

Rt

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

¿4

1 0 ' JM и h

кг

h

\ ; о 1

0,2

0,4

0,6

0,8

V, м/с / ill's

Рис. 1. Иллюстрация зоны проведения экспериментов в диапазоне возможных скоростей при высотах препятствий к1 = 1 мм, к2 = 2 мм, к3 = 3 мм и к4 = 4 мм: 1 — зона ламинарного течения для любых препятствий в рассматриваемом диапазоне; 2 — зона проведения экспериментов; 3 — зона турбулентного течения для высот преград свыше 4 мм Fig. 1. Illustration of experiment conduction zone in the range of possible velocities at obstacle heights k1 = 1 mm, k2 = 2 mm, k3 = 3 mm and k4 = 4 mm: 1 — laminar flow zone for any obstacles in the range under consideration; 2 — zone of experiments; 3 — zone of turbulent flow for obstacle heights above 4 mm

соте выступов k = 3 мм, V = 0,57 м/с — при высоте выступов k = 2 мм и не может быть достигнуто при высотах выступов k = 1 мм в диапазоне скоростей 0,2.0,8 м/с. Согласно рис. 1, зона турбулентности начинается со значений скоростей около 0,23 м/с, что соответствует числу R = 800. Таким образом, для любой точки выделенной зоны коэффициент гидравлического трения X может быть рассчитан по формуле Б.Л. Шифринсона

(О

Ш X

о >

с

10

<0

2 о

н >

О

X S I h О Ф 10

X = 0,11| -

С = J 8 g / X,

n = - Я0'1667. С е

Расчетные данные табл. 1 в строках с параметрами п получены путем использования математической зависимости гидравлического радиуса от наполнения R = /(И/С) [9]:

R = 0,0562(h/d) + 0,0043 = 0,038.

Формула (2) справедлива для так называемых вполне шероховатых труб, сопротивление которых не зависит от числа Рейнольдса. В табл. 2 представлены результаты расчета X по формуле (2) для указанного диапазона выступов шероховатости, а также расчетные значения коэффициента Шези С и коэффициента шероховатости п по Маннингу. Расчеты по определению параметра п проведены для следующих значений наполнения в трубопроводе Н/С: 0,6; 0,5; 0,4; 0,3 и 0,2 (где И — высота слоя воды в лотке и С — диаметр трубы, С = 130 мм), где

Расчет коэффициента Шези С и коэффициента шероховатости п был обусловлен необходимостью сопоставления искусственной шероховатости, создаваемой на экспериментальной установке, с естественной шероховатостью реальных водоотводящих труб из различных материалов. Например, шероховатость чугунных труб, определяемых по формуле Маннинга, составляет 0,013, керамических 0,0134, бетонных 0,0138, кирпичных 0,0144 [19, 20], а для глазурованных безнапорных керамических 0,0125 [21]. Таким образом, диапазон рассматриваемой искусственной шероховатости, обусловленный наличием препятствий, находится в области близкой к естественной шероховатости труб, используемых в системах самотечного водоотведения. Последующая задача экспериментов состоит в сопоставлении полученных в результате стендовых исследований данных с расчетными значениями, представленными на рис. 1. Таким образом, базовая задача исследований заключается в том, чтобы рационально использовать искусственные обтекаемые препятствия (в том числе их шаг и конфигурацию) для выявления такой искусственной текстуры шероховатости

С.624-632

полимерных ремонтных материалов (рукавов, чул-ков), которая бы была соизмерима с естественной шероховатостью труб из других материалов. В более конкретной форме задача состоит в создании условий, при которых искусственная шероховатость не вызовет увеличения сопротивлений по сравнению с сопротивлением стенки старой трубы до проведения на ней ремонтно-восстановительных работ.

Одним из элементов решения этой задачи служит предварительное теоретическое обоснование

изменения коэффициента шероховатости п от показателя ^¿1, т.е. п = У^/йТ) с последующим переходом к натурным экспериментам для выявления эффективности транспортирующей способности трубопроводной сети при различных наполнениях и определенном характере искусственных препятствий. Представленные на рис. 2 кривые получены на базе расчетных значений из табл. 2.

Анализируя полученные формулы и отмечая идентичный характер кривых на рис. 2, можно кон-

Рис. 2. Графики зависимости коэффициента шероховатости n от параметра k/d при различных значениях наполнений h/d

Fig. 2. Graphs of dependence of the roughness coefficient n on the parameter k/d for different values of fillings h/d

Табл. 2. Значения расчетных гидравлических параметров n для лотка диаметром d с искусственными выступами шероховатости k в интервале от 1 до 6 мм с шагом 1 мм

Table 2. Values of normative hydraulic parameters n for a tray of diameter d with artificial ridges of roughness k in the range from 1 to 6 mm in increments of 1 mm

k = 1 мм, k/d = 0,0077, I = 0,0326, C = 49,04 / k = 1 mm k = 2 мм, k/d = 0,0154, I = 0,0387, C = 45,01 / k = 2 mm k = 3 мм, k/d = 0,0231, I = 0,0429, C = 42,75 / k = 3 mm k = 4 мм, k/d = 0,0308, I = 0,0461, C = 41,24 / k = 4 mm k = 5 мм, k/d = 0,0385, I = 0,0487, C = 40,12 / k = 5 mm k = 6 мм, k/d = 0,0462, I = 0,0509, C = 39,15 / k = 6 mm

h/d = 0,6; h = 78 мм / h = 78 mm 0,0118 0,0128 0,0135 0,014 0,0144 0,0148

h/d = 0,5; h = 65 мм / h = 65 mm 0,0115 0,0125 0,0132 0,0137 0,0141 0,0144

h/d = 0,4; h = 52 мм / h = 52 mm 0,0111 0,0121 0,0126 0,0132 0,0136 0,0139

h/d = 0,3; h = 39 мм / h = 39 mm 0,0107 0,0117 0,0123 0,0127 0,0131 0,0134

h/d = 0,2; h = 26 мм / h = 26 mm 0,0102 0,0111 0,0117 0,0121 0,0124 0,0127

m

ф

0 т

1

s

*

о

У

Т

о 2

В

г

3

у

о *

5

б)

статировать, что для каждого значения ^С в рабочем диапазоне (например, 0,02.0,045) при различных наполнениях Н/сС разница в значениях коэффициента шероховатости п составляет около 11 %. Полученные расчетные данные можно рассматривать как базовые для последующих натурных экспериментов на безнапорном лотке в целях сопоставления теоретических и практических результатов. Руководствуясь полученными выше границами зоны проведения исследований (см. рис. 1), а также зависимостями, представленными на рис. 2, можно констатировать, что предметами натурного эксперимента и анализа должны быть не только высоты искусственных препятствий, но и их конфигурация (например, точечные в разбежку, линейно вытянутые препятствия елочкой и т.д.).

ВЫВОДЫ

1. Проведенные поисковые исследования показали, что наличие искусственных шероховатостей

в виде различного типа препятствий на внутренней поверхности трубопровода (по высоте, шагу, конфигурации) оказывает эффективное воздействие на транспортирующую способность потока воды. Это позволяет использовать текстурированную поверхность на полимерных рукавах, наносимых на внутреннюю поверхность трубопроводов при их бестраншейной реновации, для обеспечения самоочищения труб и повышения эффективности транспортировки наносов.

2. Результаты теоретических исследований являются базовым материалом последующих натурных испытаний на безнапорных лотках с различной текстурированной поверхностью для подтверждения установленных зависимостей между параметрами выступов искусственной шероховатости (высоты, шага, конфигурации) и степенью турбулизации потока при различных наполнениях и скоростях течения воды, а также эффективности транспортирующей способности потока по выносу песчаных примесей различного гранулометрического состава.

литература

1. Хренов К.Е., Пахомов А.Н., Богомолов М.В. и др. Современные технологии и оборудование для модернизации сетей и сооружений канализации // Водоснабжение и санитарная техника. 2008. № 10. С. 15-24.

2. Харькин В.А. Разработка системного подхода и оптимизация эксплуатации безнапорных водоот-водящих сетей : автореф. дис. ... канд. техн. н. М., 2003. 20 с.

3. Отставнов А.А. Современные материалы и технологии для реализации задач реформы ЖКХ // Сантехника. 2004. № 4. С. 2-4.

4. Kuliczkowski A. Rury kanalizacyjne. Kielce, т- Wydawnictwo Politechniki Swi^tokrzyskiej, 2004. w 507 p.

Ю 5. Rameil M. Handbook of pipe bursting practice. g Vulkan verlag Gmbh, 2007. 351 p. ^ 6. Захаров Ю.С., Орлов В.А. Восстановление 2 водоотводящих сетей полимерными рукавами. М. : GQ Русайнс, 2017.

7. Голубев В.О. Обобщенная математическая модель течения парожидкостного потока через тру-

q бы и местные сопротивления // Math. Designer. 2016. I- No. 1. Pp. 58-64.

8. Coleman S., Nikora V. Bed and flow dynamics l_ leading to sediment wave initiation // Water Resources S Research. 2009. .No. 45 (4). Pp. 1-12.

£ 9. Калицун В.И., Дроздов Е.В., Комаров А.С.,

Чижик К.И. Основы гидравлики и аэродинамики. £ М. : Стройиздат, 2005. 205 с. Ф

10. Zwierzchowska A. Optymalizacja doboru metod bezwykopowej budowy ruroci^gow podziem-nych. Wydawnictwo Politechniki Swietokrzyskiej. 2003. 161 р.

11. Добромыслов А.Я. Гидравлический расчет безнапорных трубопроводов // Трубопроводы и экология. 2000. № 2. С. 21-24.

12. Orlov V. Pipeline walls hydrophobic properties study and their protective coatings used in trenchless technologies // MATEC Web of Conferences. Vol. 86: 5th International Scientific Conference on Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education, IPICSE 2016. UNSP 04020.

13. Пат. РФ на полезную модель 176330 МПК C08J 7/00 (2006.01) G01N 13/00 (2006.01) G01B 9/00 (2006.01) G01M 13/02 (2006.01). Испытательный стенд по исследованию турбулентности и транспортирующей способности потока жидкости оптическими средствами в открытых лотках при различном рельефе их внутренней поверхности / В.А. Орлов, И.С. Дежина, А.А. Пелипенко, Е.В. Орлов; патентообл. В.А. Орлов; заяв.: 2017108956, 17.03.2017.

14. Пат. РФ на полезную модель 157695 от 20.02.2017 МПК G01N 13/00 (2006.01). Испытательный стенд по определению степени гидрофоб-ности материалов для изготовления труб и ремонта трубопроводов / авт. и патентообл. В.А. Орлов, И.С. Дежина, Е.В. Орлов, И.А. Аверкеев; заяв. 2015116301/28, 29.04.2015.

15. Свид-во о гос. регистрации программ для ЭВМ 2017612281. Программа расчета степени ги-дрофобности и гидравлических параметров труб и защитных покрытий / авт. и патентообл. В.А. Орлов, С.П. Зоткин, И.С. Дежина, А.А. Пелипенко; заяв. 2016664669 28.12.2016.

16. Orlov V., Zotkin S., DezhinaI., Zotkina I. Calculation of the hydraulic characteristics of the protective coating used in trenchless technologies for the construction and renovation of pipelines to extend their service life // MATEC Web of Conferences 1. Vol. 117: 6th R-S-P Seminar 2017 Theoretical Foundation of Civil Engineering. UNSP 001852.

17. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М. : Недра, 1980. 216 с.

18. Альтшуль А.Д., Калицун В.И., Майранов-ский Ф.Г., Пальгунов П.П. Примеры расчетов по гидравлике. М. : Альянс. 2013. 255 с.

19. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М. : ООО Бастет, 2009. 350 с.

20. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. М. : ООО Бастет, 2011. 382 с.

21. Куличковский А., Куличковская Э., Лочо-вик Д. Исследование глазурованных керамических труб и применение их в бестраншейных технологиях // Технологии Мира. 2012. № 10 (48). С. 23-28.

Поступила в редакцию 3 декабря 2017 г. Принята в доработанном виде 16 марта 2018 г. Одобрена для публикации 20 апреля 2018 г.

Об авторах: Орлов Владимир Александрович — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой водоснабжения и водоотведения, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, orlov950@yandex.ru; SPIN-код 8681-4302, AuthorlD 507689; Scopus Author ID 56242002100;

Дежина Ирина Сергеевна — аспирант кафедры водоснабжения и водоотведения, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, dejina07@mail.ru; SPIN-код 3176-8364, AuthorlD 877770;

Королев Андрей Анатольевич — инженер, ООО «Специальное конструкторское бюро "Геотехника"» (ОАО «СКБ ГЕОТЕХНИКА»), 115191, г. Москва, ул. 2-я Рощинская, д. 10, k1-rol@yandex.ru.

references

1. Khrenov K.E., Pakhomov A.N., Bogomo-lov M.V. et al. Sovremennye tekhnologii i oborudovanie dlya modernizatsii setey i sooruzheniy kanalizatsii [Modern technologies and equipment for the modernization of sewage networks and structures]. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika [Water Supply and Sanitary Technique]. 2008, no 10, pp. 15-24.

2. Khar'kin V.A. Razrabotka sistemnogo podkho-da i optimizatsiya ekspluatatsii beznapornykh vodoot-vodyashchikh setey: avtoref. dis. ... kand. tekhn. n. [Development of the system approach and optimization of operation of non-pressure drainage networks: author's abstract of the dissertation of candidate of technical sciences]. Moscow, 2003. 20 p.

3. Otstavnov A.A. Sovremennye materialy i tekhnologii dlya realizatsii zadach reformy ZhKKh [Modern materials and technologies for the implementation of the tasks of the reform of housing and communal services]. Santekhnika [Sanitary engineering]. 2004, no. 4, pp. 2-4.

4. Kuliczkowski A. Rury kanalizacyjne [Sewer pipes]. Kielce, Wydawnictwo Politechniki Swi^tokrzyskiej Publ., 2004. 507 p.

5. Rameil M. Handbook ofpipe bursting practice. Vulkan verlag Gmbh, 2007. 351 p.

6. Zakharov Yu.S., Orlov V.A. Vosstanovlenie vo-dootvodyashchikh setey polimernymi rukavami [Restor- |]|| ing the drainage sets with polymeric sleeves]. Moscow, C Rusayns, 2017. (In Russian) H

7. Golubev V.O. Obobshchennaya matematiches- s kaya model' techeniya parozhidkostnogo potoka cherez * truby i mestnye soprotivleniya [Generalized mathemati- p cal model of the flow of a vapor-liquid flow in pipes q and local conditions]. Math Designer. 2016, no. 1, W pp. 58-64. (In Russian) O

8. Coleman S., Nikora V. Bed and flow dynamics 2 leading to sediment wave initiation. Water Resources 1 Research. 2009, no. 45 (4), pp. 1-12.

9. Kalitsun V.I., Drozdov E.V., Komarov A.S., ^ Chizhik K.I. Osnovy gidravliki i aerodinamiki [Fun-  damentals of hydraulics and aerodynamics]. Moscow, C Stroyizdat Publ., 2005. 205 p.

10. Zwierzchowska A. Optymalizacja doboru W metod bezwykopowej budowy rurociqgow podziem- 1 nych [Optimization of the selection of methods for 6 trenchless construction of underground pipelines]. w

Wydawnictwo Politechniki Swietokrzyskiej Publ., 2003. 161 p.

11. Dobromyslov A.Ya. Gidravlicheskiy raschet beznapornykh truboprovodov [Hydraulic calculation of non-pressure pipes]. Truboprovody i ekologiya [Pipelines and Ecology]. 2000, no. 2, pp. 21-24.

12. Orlov V. Pipeline walls hydrophobic properties study and their protective coatings used in trenchless technologies. MATEC Web of Conferences. Vol. 86: 5th International Scientific Conference on Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education, IPICSE 2016. UNSP 04020.

13. Orlov V.A., Dezhina I.S., Pelipenko A.A., Orlov E.V. Useful model patent 176330 IPC C08J 7/00

14. Orlov V.A., Dezhina I.S., Orlov E.V., Aver-keev I.A. Useful model patent 157695 ot 20.02.2017

IPC G01N 13/00

15. Orlov V.A., Zotkin S.P., Dezhina I.S., Pelipenko A.A. Certificate of state registration of software 2017612281 Programma rascheta stepeni gidrofobnosti i gidravlicheskikh parametrov trub i zashchit-

nykh pokrytiy [Program for calculating the degree of hydrophobicity and hydraulic parameters of pipes and protective coatings] ; claim 2016664669 28.12.201.

16. Orlov V., Zotkin S., Dezhina I., Zotkina I. Calculation of the hydraulic characteristics of the protective coating used in trenchless technologies for the construction and renovation of pipelines to extend their service life. MATEC Web of Conferences 1. Vol. 117: 6th R-S-P Seminar 2017 Theoretical Foundation of Civil Engineering. UNSP 001852.

17. Al'tshul' A.D. Gidravlicheskie soprotivleni-ya [Hydraulic resistance]. Moscow, Nedra Publ., 1980. 216 p.

18. Al'tshul' A.D., Kalitsun V.I., Mayranovs-kiy F.G., Pal'gunov P.P. Primery raschetov po gidrav-like [Examples of calculations for hydraulics]. Moscow, Al'yans Publ., 2013. 255 p.

19. Shevelev F.A., Shevelev A.F. Tablitsy dlya gi-dravlicheskogo rascheta vodoprovodnykh trub [Tables for hydraulic calculation of water pipes]. Moscow, OOO Bastet Publ., 2009. 350 p.

20. Lukinykh A.A., Lukinykh N.A. Tablitsy dlya gidravlicheskogo rascheta kanalizatsionnykh setey i dyukerov po formule akad. N.N. Pavlovskogo [Tables for the hydraulic calculation of sewer networks and dykes according to the academician N.N. Pavlovsky formula]. Moscow, OOO Bastet Publ., 2011. 382 p.

21. Kulichkovskiy A., Kulichkovskaya E., Locho-vik D. Issledovanie glazurovannykh keramicheskikh trub i primenenie ikh v bestransheynykh tekhnologi-yakh [Investigation of glazed ceramic pipes and their application in trenchless technologies]. Tekhnologii Mira [Technology of the World.]. 2012, no. 10

(O

1Л

X

О >

с

ta

<o

s о

H >

о

Received on December 3, 2017. Adopted in final form March 16, 2018. Approved for publication on April 20, 2018.

About the authors: Orlov Vladimir Aleksandrovich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Water Supply and Waste Water Treatment, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation, orlov950@ yandex.ru, SPIN code 8681-4302, Author ID 507689; Scopus Author ID 56242002100;

Dezhina Arina Sergeevna — Postgraduate, Department of Water Supply and Waste Water Treatment, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation, dejina07@mail.ru; SPIN-Kog 3176-8364, AuthorID 877770;

Korolev Andrey Anatol'evich — Engineer, OOO «Spetsial'noe konstruktorskoe byuro "Geotekhnika"», 10 2-ya Roschinskaya str., Moscow, 115191, Russian Federation; k1-rol@yandex.ru.

S I h

О Ф