Теоретические основы селективного способа отбора воды из внутреннего пространства стратифицированного водоема

Резюме

Актуальность работы.Поставлена и решена контактная начально-краевая задача, моделирующая процесс селективного отбора воды из промежуточного слоя трехслойного стратифицированного водоема. В промежуточном слое вода бывает холоднее на 8‒10 °C, чем в поверхностном, и чище от наносов, чем в нижнем, придонном слое. Такой способ отбора воды бывает необходим длятехнического водоснабжения промышленных предприятий, использующих высокотемпературныетепловыделяющие устройства. К ним причисляются тепловые и атомные электростанции. Цель исследования. Разработка нового эффективного способа селективного забора воды из промежуточногослоя трехслойного стратифицированного водоема. Объект исследования. Водоем геометрически схематизирован в виде вертикального цилиндра с осевой симметрией. Краевая задача составлена в цилиндрической системе координат. Вода из промежуточного слоя забирается трубой, опущенной черезсвободную поверхность водоема внутрь промежуточного слоя. Метод исследования. Начально-краеваязадача решена аналитическими методами математической физики. Применены интегральное преобразование Лапласа по времени и конечное интегральное преобразование Бесселя по горизонтальнойцилиндрической координате. Результаты исследования. В результате решения начально-краевой задачи получена совокупность расчетных формул для вычисления критического расхода забираемой воды.Расчет и проектирование селективных водоотборных устройств и процессов на основе полученнойсовокупности формул гарантируют селективный отбор воды из промежуточного слоя трехслойногостратифицированного водоема.