Введение
1. Современное состояние проблемы 11
1.1. Требования к качеству воды при её использовании в закрытых оросительных системах с капельной водоподачей 11
1.2. Технологии и оборудование водоочистки на закрытых оросительных системах с капельной водоподачей. Преимущества гидроциклонов, принципы их проектирования 15
1.3. Моделирование процессов в гидроциклонах 33
1.3.1. Графоаналитический метод расчёта гидроциклонов на основе понятия граничного зерна разделения 33
1.3.2. Критериальные методы расчёта гидроциклонов на основе теории подобия 34
1.3.3. Стохастическая модель разделения неоднородных жидкостных систем 36
1.3.4. Детерминированная модель движения частицы дисперсной фазы 38
Выводы 39
Задачи исследования 41
2. Моделирование и конструктивно-технологические решения по повышению эффективности процесса водоочистки на закрытых оросительных системах с капельной водоподачей 42
2.1. Моделирование процесса очистки воды от частиц дисперсной фазы в гидроциклоне 42
2.2. Исследование влияния производительности на разделяющую способность гидроциклона 49
2.3. Исследование разделяющей способности батарейных гидроциклонных установок 52
2.4. Моделирование процесса очистки воды от «тяжёлых» и «лёгких» частиц дисперсной фазы 58
2.5. Водоочистка в гидроциклонах с фильтрующими сливными патрубками: преимущества и перспективы использования 64
2.6. Разработка гидроциклонной установки с фильтрующим сливным патрубком 71
2.7. Моделирование процесса гидроциклонирования частиц дисперсной фазы «тяжёлых» и «лёгких» фракций на фильтрующей поверхности сливного патрубка 75
2.8. Выводы 85
3. Программа и методики проведения исследования 88
3.1. Программа исследований и характеристика опытного участка 88
3.2. Методика оценки качественных показателей воды 89
3.3. Описание лабораторной установки и лабораторного оборудования 92
3.4. Методика проведения лабораторных и производственно-полевых опытов 96
3.4.1. Методика проведения лабораторных опытов 96
3.4.2. Методика проведения производственно-полевых опытов 97
3.5. Методика обработки экспериментальных данных 99
3.5.1. Определение коэффициента корреляции. Проверка основных статистических гипотез 101
3.5.2. Гипотеза об однородности дисперсий случайной величины 102
3.5.3. Гипотеза о значимости коэффициентов регрессии 103
3.5.4. Гипотеза об адекватности регрессионного уравнения 104
4. Лабораторные и производственно-полевые исследования процесса водоочистки в гидроциклоне со сплошным и фильтрующим сливными патрубками 106
4.1. Техническая и агроэкологическая оценка водных ресурсов поверхностных водоисточников Волгоградской области 106
4.2. Лабораторные исследования процесса очистки водной суспензии от дисперсной фазы в гидроциклоне ГНС-100 со сплошным и фильтрующим сливными патрубками 110
4.3. Обработка экспериментальных данных методом корреляционно-регрессионного анализа 115
4.3.1. Обработка экспериментальных данных исследования эффективности очистки суспензии от частиц дисперсной фазы в гидроциклоне ГНС-100 со сплошным сливным патрубком 115
4.3.2. Обработка экспериментальных данных исследования эффективности очистки суспензии от частиц дисперсной фазы в гидроциклоне ГНС-100 с фильтрующим сливным патрубком 117
4.3.3. Обработка экспериментальных данных распределения потока жидкости между разгрузочными отверстиями в гидроциклоне ГНС-100 со сплошным сливным патрубком для различных значений диаметра песковой насадки 119
4.3.4. Обработка экспериментальных данных распределения потока жидкости между разгрузочными отверстиями в гидроциклоне ГНС-100 с фильтрующим сливным патрубком для различных значений диаметра песковой насадки 121
4.3.5. Обработка экспериментальных данных исследования эффективности очистки суспензии от частиц дисперсной фазы в гидроциклоне ГНС-100 со сплошным сливным патрубком для различных значений диаметра песковой насадки 123
4.3.6. Обработка экспериментальных данных исследования эффективности очистки суспензии от частиц дисперсной фазы в гидроциклоне ГНС-100 с фильтрующим сливным патрубком для различных значений диаметра песковой насадки 125
4.4. Производственно-полевые исследования условий функционирования закрытой низконапорной оросительной системы с капельной водоподачей 127
Выводы 144
5. Перспективные технические решения по водоочистке и технико-экономическая оценка результатов исследования 147
5.1. Оценка экономической эффективности от модернизации оросительной сети фильтрующим гидроциклоном 147
5.2 Двухступенчатая система водоочистки в псевдоожиженном слое фильтрующей загрузки 150
5.3 Исследование процесса водоочистки с использованием природных алюмосиликатов 154
Выводы 158
Заключение 160
Рекомендации производству 162
Перспективы дальнейшей разработки темы 162
Список литературы 163
Приложения
