Разработка способа улучшения условий зимней эксплуатации причалов
Диссертация
Существующие способы создания незамерзающей майны у причалов (например, механические — ледоколы, ледорезы, ледоломы и другие) не всегда удовлетворяют соответствующим требованиям, часто малоэффективны и являются дорогостоящими. В результате анализа тепловых способов было выявлено, что для образования майны у причалов наиболее эффективным будет использование тепла глубинных вод, в том случае, если… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Обзор и анализ существующих способов разрушения льда и предотвращения ледообразования у причалов
- 1. 1. Особенности эксплуатации причалов в зимний период 9 1. 2 Способы разрушения льда и предотвращения ледообразования 15 1. 3 Обзор патентов в исследуемой области
- 1. 4. Использование тепла глубинных вод для предотвращения ледообразования у гидротехнических сооружений
- ГЛАВА 2. Проведение натурных наблюдений на акватории Морского пассажирского терминала «Морской фасад» 29 2 Л Общие сведения о МПТ «Морской фасад»
- 2. 2. Температурная стратификация водоёмов и акваторий
- 2. 3. Исследование температурного режима 42 2.4 Исследование динамики роста льда
- ГЛАВА 3. Теоретическое исследование работы насосной системы, распределяющей придонные воды вдоль причала
- 3. 1. Схема оборудования причала насосной системой с перфорированным трубопроводом
- 3. 2. Предварительное определение требуемой производительности насосной системы
- 3. 3. Численное моделирование процесса всасывания придонной воды
- 3. 4. Теоретические зависимости для расчёта перфорированного трубопровода на равномерную раздачу тепла по длине
- 3. 5. Кинематика потока и тепловой режим в зоне перфорированного трубопровода
- 3. 6. Режим работы насосной системы
- 3. 7. Оценка эффективности работы насосной системы у причала
- ГЛАВА 4. Лабораторное моделирование отгона льда от причала при работе насосной системы 91 4 Л Цели и задачи исследований. Исходные данные для моделирования
- 4. 2. Описание экспериментальной установки
- 4. 3. Результаты лабораторных исследований
- ГЛАВА 5. Технологические решения по внедрению предложенного способа улучшения условий зимней эксплуатации причалов
- Заключение
- Список литературы
- Приложения
Список литературы
- Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960. -715с.
- Алейников С. М. Исследование влияния гидрофобных покрытий на примерзание льда к различным поверхностям// Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. 42. JL: Энергия, 1968. — с. 415−422
- Алейников С.М., Панюшкин A.B. Борьба с обледенением гидротехнических сооружений. М.: Энергоиздат, 1982. — 98 с.
- Альхименко А. И., Беляев Н. Д., Фомин Ю. Н. Безопасность морских гидротехнических сооружений: Учебное пособие/ Под ред. А. И. Альхименко. СПб.: Издательство «Лань», 2003. — 288 с.
- Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: В 2-х т. Т. 1: Пер с англ. М.: Мир, 1990. — 384 с.
- Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: В 2-х т. Т. 2: Пер с англ. М.: Мир, 1990. — 392 с.
- Арикайнен А.И., Чубаков К. Н. Азбука ледового плавания. М.: Транспорт, 1987. -224 с.
- Баланин В. В. Регулирование ледового режима в пределах судоходных шлюзов и на судоходных каналах в целях продления навигации// Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. 42. Л.: Энергия, 1968. — с. 446−463
- Баланин В. В., Бородкин Б. С., Жидких М. И. Натурные испытания опытной установки для обеспечения продленной навигации. Труды ЛИИВТ, выпуск 83, 1965. — с. 65−72
- Баланин В.В., Бородкин Б. С., Мелконян Г. И. Использование тепла глубинных вод водоёмов. М.: Транспорт, 1964. — 274 с.
- Богородский В .В., Таврило В. П., Недошивин O.A. Разрушение льда. Методы, технические средства. JL: Гидрометеоиздат, 1983. -232 с.
- Большая энциклопедия транспорта. В 8 т./ Под общ. Ред. В. П. Калявина. Т. 5 Морской транспорт/ Под ред. В. JI. Галки. Спб.: Элмор, 2000. — 380 с.
- Большая энциклопедия транспорта. В 8 т./ Под общ. Ред. В. П. Калявина. Т. 6 Речной транспорт/ Под ред. А. С. Бутова, А. М. Зайцева. -СПб.: Элмор, 1998.-312 с.
- Бородачёв В. Е., Тимохов Л. А. О строении ледяного покрова// Труды ААНИИ- Т. 364. Л., 1979. — с. 52−63
- Брагинец О. Н. Возрождение идеи. или как нам работать во льдах в XXI веке// Терминал, № 6(48). СПб., 2004. — с. 16 — 18
- Брагинец О. Н., Маресин В. В. Гидрологическое районирование внутренней акватории ленинградского морского торгового порта/ Проблемы гидротехнического строительства на морском транспорте. М.: В/О Мортехинформреклама, 1989. — с. 37−43
- Будин А. Я. Эксплуатация и долговечность портовых гидротехнических сооружений. М.: Транспорт, 1977. — 319 с.
- Вулис Л. А., Кашкаров В. И. Теория струй вязкой жидкости. М.: Наука, 1965.-431 с.
- Гиневский А. С. Теория турбулентных струй и следов. М.: Машиностроение, 1969. — 400 с.
- Гинсбарг Р. И., Шафир И. Н. Предупреждение аварий морских причальных сооружений. М.: Морской транспорт, 1953. — 258 с.
- Годес Э. Г., Нарбут Р. М. Строительство в водной среде. Справочник. Л.: Стройиздат, 1989. — 527 с.
- Голеевский А. А. Вопросы механики струйного движения жидкостей и газов. Л.: Машгиз, 1957. — 89 с.
- Голубев А. В. Дистанционные измерения температуры, пучения и напряжения термически деятельного слоя грунта. М.: Издательство академии наук СССР, 1957. — 86 с.
- Горюнов Б. Ф., Шихиев Ф. М. Морские порты и портовые сооружения. М.: Транспорт, 1970. — 448 с.
- ГОСТ 19 185–73. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1974. — 22 с.
- Готский М. В. Опыт ледового плавания. М.: Морской транспорт, 1961.-312 с.
- Гуревич В. Б. и др. Портовые гидротехнические сооружения. М.:1. Транспорт, 1992. -256 с.
- Дементьев В. А. Искуственные сооружения на водотоках сналедями. Л.: Стройиздат, 1983. — 180 с.
- Джунковский Н. Н. и др. Порты и портовые сооружения. М.:1. Стройиздат, 1967. -447 с.
- Евтушенко Г. Н., Колосов М. А., Силин А. В., Нарбут Р. М. Северные порты России. Спб.: Гидрометеоиздат, 2006. — 340 с.
- Жидких М. И. Экспериментальное исследование поля скоростей циркуляционного течения, возникающего в зоне действия установок, предназначенных для борьбы со льдом// Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. 42. Л.: Энергия, 1968. — с. 488−497
- Жидких В. М., Попов Ю. А. Ледовый режим трубопроводов. Л.:1. Энергия, 1979.- 132 с.
- Зегжда А. П. Теория подобия и методика расчета гидротехническихмоделей. Л. — М.: Госстройиздат, 1938. — 164 с.
- Иванов Л.В. Зимняя эксплуатация объектов водного транспорта.
- М.: Транспорт, 1978. 212 с.
- Иванов Л. В. Проблемы работы морских судов и причалов взамерзающих портах. Человек, море, техника-70. — Л.: Судостроение, 1980. — с. 182−194
- Ивановский Ю. К., Рябов Г. Г., Федотова О. А. Лабораторные исследования установки по отгону льда от причала// Гидротехника № 4 (17).1. СПб., 2009.-с. 23−25
- Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям/
- Под ред. М. О. Штейнберга. — 3-е изд., перераб. И доп.— М.:
- Машиностроение, 1992. — 672 с.
- Избаш С. В. Основы лабораторно-опытного дела в гидротехнике.
- Л. М.: ОНТИ НКТП СССР, 1938. — 228 с.
- Исаков Н. А., Силин А. В. И др. Вопросы организации, обеспечения безопасности и эффективной зимней навигации в восточной части Финского залива// Сборник статей, посвященный 300-летию Санкт-Петербурга. Спб.:
- Лики России, 2003. с. 256 — 265
- Каган И. А. О распределении метеоэлементов над нагретой водной поверхностью// Труды совещания по современным методам расчёта и моделирования температурных полей и водоёмов/ Под ред. А. В. Безызвестных. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — с. 54−61
- Карелин В. Я. Изнашивание лопастных насосов. М.: Машиностроение, 1983. — 168 с.
- Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции. М.:1. Стройиздат, 1986. 320 с.
- Колосов М. А., Ушакевич А. Н., Федотова О. А. Насосная система для создания майны у причала в период зимней навигации// Гидротехника3 (16). СПб., 2009. — с. 30−33
- Коновалов И. М. и др. Основы ледотехники речного транспорта. -М.: Речиздат, 1952. 262 с.
- Константинов Н. М., Петров Н. А., Высоцкий Л. И. Гидравлика, гидрология, гидрометрия: Учеб. Для вузов: В 2 ч. Ч. 1. Общие законы/ Под ред. Н. М. Константинова. М.: Высш. Шк., 1987. — 304 с.
- Копырин М.А. Гидравлика и гидравлические машины. М.: Высшая школа, 1961. — 302 с.
- Корнараки В.А. Маневрирование судов. М.: Транспорт, 1979.128 с.
- Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи/ Пер. с англ. М.: Мир, 1983.-512 с.
- Кутателадзе С. С. Анализ подобия и физические модели. -Новосибирск: Наука, 1986. 296 с.
- Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 367 с.
- Кухлинг X. Справочник по физике/ Пер. с нем. Под ред. Е. М. Лейкина-М.: Мир, 1982.-520 с.
- Лаврентьев М. А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1977. — 408 с.
- Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. М.: Энергия, 1967.-235 с.
- Липатов И. В. Гидродинамика речных потоков и её влияние на эксплуатационные параметры судоходных гидротехнических сооружений: Методология исследований. Н. Новгород.: Издательство ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2006. — 97 с.
- Лупа А.Т., Иванов Л. В., Виноградов Е. С., Капустина Л. А. Современные средства разрушения и предотвращения образования ледяного покрова// Обзорная информация ЦБНТИ ММФ: Сер. Судоремонт. М., 1974.-98 с.
- Маккавеев В.М., Коновалов И. Н. Гидравлика. М. — Л.: Речиздат, 1940. — 643 с.
- Методические указания по эксплуатации причальных сооружений в суровых климатических условиях/ Отв. За вып. О. А. Серебряков. Л.: Транспорт, 1987. — 17 с.
- Михайлов А. К., Малюшенко В. В. Лопастные насосы. Теория, расчёт и конструирование. М.: Машиностроение, 1977. — 288 с.
- Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи/ Изд. 2-е, стереотип. М.: Энергия, 1977. — 344 с.
- Морские гидротехнические сооружения на континентальном шельфе: Учеб. / Г. В. Симаков, К. Н. Шхинек, В. А. Смелов и др. Л.: Судостроение, 1989. — 328 с.
- Нежиховский P.A. Вопросы гидрологии реки Невы и Невской губы.- Л., Гидрометеоиздат, 1988. 224 с.
- Никеров П. С., Яковлев П. И. Морские порты. М.: Транспорт, 1987 — 416 с.
- Омельченко Ю. М., Дубровский М. П., Пойзнер М. Б. Портовые гидротехнические сооружения, эксплуатируемые в экстремальных условиях.- М.: ВНИИОЭНГ, 1991. 196 с.
- Основы ледотехники речного транспорта/ Под ред. Коновалова И. М. Л.: Речиздат, 1952. — 264 с.
- Панчурин Н. А. Конспект лекций по теории подобия и гидравлическому моделированию. Л.: ЛИВТ, 1966. — 96 с.
- Патрашев А. Н., Кивако Л. А., Гожий С. И. Прикладная гидромеханика. М.: Воениздат, 1970. — 688 с.
- Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Л.: Гидрометиздат, 1967.-461 с.
- Пехович А. И. Основы гидроледотермики. Л.: Энергоатомиздат, 1983.-200 с.
- Померанцев А. А. Физические начала тепломассообена и газовой динамики. М.: Энегрия, 1977. — 248 с.
- Проскуряков Б. В. Исследования теплового режима водоёмов и водотоков// Труды совещания по современным методам расчёта имоделирования температурных полей и водоёмов/ Под ред. А. В. Безызвестных. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — с. 4−9
- Рабинович Е. 3. Гидравлика. М.: Недра, 1980. — 278 с.
- Райзберг Б.А. Диссертация и ученая степень: Пособие для соискателей. 9-е изд., доп. И испр. — М.: ИНФРА-М, 2010. — 240 с.
- Рекомендации по расчёту длины полыньи в нижних бьефах ГЭС. -Л.: ВНИИГ, 1986.-39 с.
- Рекомендации по термическому расчёту водохранилищ. Л.: ВНИИГ, 1986.-74 с.
- РД 31.31.21−81. Основные положения по проектированию морских портов с замерзающей акваторией. М.: В/О Мортехинформреклама, 1981. — 16 с.
- РД 31.35.10−86. Правила технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий. М.: В/О Мортехинформреклама, 1988. — 200 с.
- Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. М.:1. Наука, 1981.-448 с.
- СниП 2.06.04−82 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). М.: ГП ЦПП, 1996. — 46 с.
- СниП 33−01−2003 Гидротехнические сооружения: Основные положения М.: ФГУП ЦПП, 2004. — 26 с.
- Справочник по гидравлике/ Под общ. Ред. В. Большакова. Киев: Вища школа, 1977 — 279 с.
- Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник/ Под общей ред. В. А. Григорьева и В. М. Зорина. — 2-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 560 с.
- Теплоснабжение: учеб. Для вузов/ А. А. Ионин, Б. М. Хлыбов, В. Н. Братенков, Е. Н. Терлецкая- Под ред. А. А. Ионина. М.: Стройиздат, 1982. -336 с.
- Теплотехника: учеб. Для вузов/ А. П. Баскаков, Б. В. Берг, О. К. Витт и др.- Под ред. А. П. Баскакова. 2-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 224 с.
- Теплофизические свойства веществ: Справочник/ Под ред. Н. Б. Вар-гафтика. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1956. — 367 с.
- Тимофеев М. П. Метеорологический режим водоёмов. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. -292 с.
- Тронин В.А., Бурлакова Н. Д. Зарубежный опыт продления навигации // Обзорная информация ЦБНТИ МРФ. М., 1980. — 48 с.
- Угинчус А.А. Гидравлика и гидравлические машины. М. — Л.: Государственное энергетическое издательство, 1953. — 359 с.
- Удовиченко В. Н., Яковлев П. И. Морские и речные гидротехнические сооружения. М.: Транспорт, 1976. — 417 с.
- Усанов Б. П. Диалог города с морем. Л.: Знание, 1989. — 32 с.
- Федотова О. А. Использование тепла глубинных вод для обогрева причалов с помощью насосных установок// Труды научно-технической конференции молодых научных сотрудников СПГУВК. СПб.: ФГОУ ВПО СПГУВК, 2006. — с. 75−79
- Федотова О. А. Обогрев причалов теплом глубинных вод// Общие, экологические и инженерные аспекты изучения гидрологических, русловых и эрозионных процессов. М.: Географический факультет МГУ, 2008. — с. 292 299
- Федотова О. А. Насосная система для образования майны у причала// Материалы международной научно-практической конференции «Водный транспорт России: инновационный путь развития». СПб.: СПГУВК, 2010
- Федотова О. А. Насосная система для создания майны у причала// Общие, экологические и инженерные аспекты изучения гидрологических, русловых и эрозионных процессов. М.: Географический факультет МГУ, 2010
- Федотова О. А. Насосная система для создания майны у причала при помощи тепла глубинных вод // Журнал университета водных коммуникаций № 8. СПб.: СПГУВК, 2010
- Федотова О. А. Подъём глубинных вод насосной установкой для предотвращения обмерзания причалов// Труды научно-технической конференции молодых научных сотрудников СПГУВК. СПб.: ФГОУ ВПО СПГУВК, 2005. — с. 39−44
- Цурбан А.И., Оганов A.M. Швартовные операции морских судов. М.: Транспорт, 1987. — 176 с.
- Цурбан А. П., Чекрыгин Н. В. Особенности швартовки крупнотоннажных судов//Труды Ленинградского высшего инженерного морского училища им. С. О. Макарова. Судовождение. Вып. 22. Л., 1977. — с. 26−33.
- Чугаев P.P. Гидравлика. Л.: Энергия, 1970. — 552 с.
- Чугаев P.P. Гидравлические термины. М.: Высш. Шк., 1974.103 с.
- Шаталина И. Н. Теплообмен в процессах намораживания и таяния льда. JL: Энергоатомиздат, 1990. — 120 с.
- Штенцель В. К. Порты и портовые сооружения: учеб. Пособие для ин-тов вод. Транспорта/ В. К. Штенцель, М. А. Соколов- под ред. В. К. Штенцеля. М.: Транспорт, 1977. — 336 с.
- Яковлев П. И., Тюрин А. П., Фортученко Ю. А. Портовые гидротехнические сооружения. М.: Транспорт, 1990. — 320 с.
- Balanin V., Zhidkich М. Ways of preventing ice rolls formation on lock chamber walls// 4-rd International association for hydraulic research. Simposium on ice problems. Lulea. Sweden, 1978. — p. 47−56
- Carstens T. Experiments with supercooling and ice formation in flowing water/ River and harbour research laboratory at the technical university of Norway. Norway, 1966. — 31 p.
- Ice control measures on the st. Lawrence river// Eastern snow conference. Oswego N.Y.: Transport Canada, 1972. — 28 p.
- Ice navigation in Canadian Waters. Ottawa: Information Canada, 1972.-36 p.
- Michel B. Winter regime of rivers and lakes/ Gold region research and engineering laboratory. Hanover — New Hampshire: Corps of engineers, U. S. Army, 1971.-p. 131
- Sandkwist J. Problems in keeping year-round navigation in Lulea harbour// 4-rd International association for hydraulic research. Simposium on ice problems. Lulea. Sweden, 1978. — p. 1−20
- Результаты обзора патентов, касающихся технических средств для создания майн у причалов
- Наименование Авторское Страна Год пуб- Описаниеп/п изобретения свидетельство ликации1 2 3 4 5 6
- Устройство для образования потока жидкости в водоёме 394 494 Е02 В 15/00 СССР 1973 Содержит перфорированные трубопроводы для подачи сжатого воздуха. Для создания направленного потока в водоёме перфорированные трубы установлены под углом друг к другу
- Способ образования майн 279 446 Е02 В 15 СССР 1970 Посредством передачи теплоносителя и газообразного агента. Для интенсификации процесса теплоноситель смешивают с агентом и смесь подают в водоём
- Ледорезная машина 664 903 Е02 В 15 СССР 1979 Имеет самоходное шасси с режущим органом в виде бара и сани, оборудованные сламывателем льда и отвалом. Сламыватель выполнен гибким и натянут между режущим органом и санями при помощи штанг1 2 3 4 5 6
- Способ образования майн в ледяном поле 285 524 В63 В 35 СССР 1970 Путём разрезания ледяного покрова на карты и уборки их под лёд. Используются две плавающие машины
- Устройство для резки льда 481 495 В63 В 35 СССР 1975 Рабочий орган выполнен в виде пустотелой штанги с установленными на ней коническими кольцами с режущими кромками, штанга выполнена с отверстиями для пропуска параи <11 2 3 4 5 6
- Разрушение ледяного поля 1 215 529 В63 В 35 Велико британ ия 1970 Невысокая конструкция, предназначенная для разрушения льда, содержит две наклонные поверхности, разводящие лёд, и вертикальную лопасть, раскалывающую лёд
- Способ предотвращения обледенения 48−41 315 В63 В 3 Япония 1974 Распыляется смесь, состоящая из полиэфира и изоционата с добавкой силиконового масла1 2 3 4 5 6
- Плавучее ледоуборочное устройство 755 941 Е02 В 15/02 СССР 1980 Включает самоходное судно с судовым источником тепла, а также ледозахватные приспособления, имеющие ограничители угла поворота, установленные с каждого борта судна с пересечением ватерлинии.
- Волновой насос 2 208 699 БОЗВ 13/14 РФ 2003 Насос предназначен для поднятия глубинных вод к поверхности водоема и насыщения их кислородом, используя энергию волн.