Выпуск:
2026. Том 12. № 2 (46)Об авторах:
Коноплёв Николай Геннадьевич, старший преподаватель, кафедра транспорта и хранения нефти и газа, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, РоссияАннотация:
В настоящей статье поднимается проблема снижения гидравлического сопротивления. Начиная с ранних исследований зависимости прикладываемой разности давлений к концам трубопровода и расхода жидкости в нем, ученые задавались вопросом определения потерь энергии жидкости при ее движении. Столкнувшись с турбулентностью — понимание законов и принципов движения отдельных частиц жидкости, определение гидравлического сопротивления при турбулентном течении жидкости, исследователями было выдвинуто несколько теорий, описывающих законы движения. Разрешение этих задач для стационарного режима привело к новой проблеме — снижению гидравлического сопротивления при турбулентном режиме течения. На основе теории об относительном смещении частиц жидкости, заложенной родоначальниками исследований турбулентного течения, работ об аналогии движения энергии и жидкости, авторы делают предположение о возможности управления гидравлическим сопротивлением источником энергии — насосом, подающим жидкость в трубопровод с определенной частотой. В статье приведены результаты изучения течения жидкости в трубопроводе с переменным расходом, т. е. движением жидкости под периодическим действием насоса. Приводится модель, описывающая давление в начальной точке трубопровода и расход жидкости на основе электрогидравлической аналогии, в которой потери энергии на трение выражаются через комплексную величину, отражающую действие сил вязкости, инерции и упругости жидкости. Как показали наши измерения, комплексное гидравлическое сопротивление, потребляющее энергию при течении жидкости по трубопроводу, лежит в основе определения коэффициента затухания распространяющейся волны давления, что может говорить об аналогии распространения волны и турбулентного движения жидкости по трубопроводу.Ключевые слова:
Список литературы:
Акулов В. А. 2006. Модель пульсовой волны и ее реализация в среде Excel // Математическое моделирование и краевые задачи. Труды Третьей Всероссийской научной конференции. Часть 4. Математические модели в информационных технологиях / редколлегия: В. П. Радченко (отв. ред.), Э. Я. Рапопорт, Е. Н. Огородников, М. Н. Саушкин (отв. секр.). Самара: Самарский государственный технический университет. С. 13–16.
Альтшуль А. Д. 1982. Гидравлические сопротивления. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра. 224 с.
Бюргерс И. 1936. О применении методов статистической механики к теории турбулентного движения жидкостей // Проблемы турбулентности. Сборник переводных статей / под ред. М. А. Великанова и Н. Т. Швейковского. М. — Ленинград: Онти. Глав. ред. общетехн. лит-ры и номографии. 332 с.
Громека И. С. 1952. Собрание сочинений / [отв. ред. П. Я. Кочина]. М.: АН СССР. 296 с. URL: http://books.e-heritage.ru/book/10079943 (дата обращения: 29.05.2026).
Коноплёв Н. Г., Коробков Г. Е. 2020. Эффекты упругости и инерции жидкости при переходных процессах в трубопроводе // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. № 3. С. 44–53. https://doi.org/10.24411/0131-4270-2020-10309
Коршак А. А., Хусаин М. Н. (2008). Условия эффективного применения противотурбулентной присадки на действующих нефтепроводах // Трубопроводный транспорт – 2008: материалы IV Международной учебно-научно-практической конференции / Редкол.: А. М. Шаммазов и др. Уфа: Типография УГНТУ. С. 68–69.
Меркулов В. И. 2011. Распространение пульсовой волны по большим кровеносным сосудам // Актуальные проблемы современной науки. № 5 (61). С. 132–140.
Наврузов К., Бегжанов А. Ш., Шарипова Ш. Б., Жумаев Ж. 2023. Математическое моделирование гидродинамического сопротивления в колебательном потоке вязкоупругой жидкости // Известия вузов. Математика. № 8. С. 45–55. https://doi.org/10.26907/0021-3446-2023-8-45-55
Раднаев Б. Б., Цыбиков А. С., Хабитуев Б. В. 2017. ARIMA-модель пульсового сигнала // Вестник Бурятского государственного университета. Математика, информатика. № 1. С. 78–85.
Симаков С. С. 2018. Современные методы математического моделирования кровотока с помощью осредненных моделей // Компьютерные исследования и моделирование. Том 10. № 5. С. 581–604.
Симоненко А. П. [и др.]. 2019. Гидродинамически-активные композиции в энергосбережении и экологии: монография / под общ. ред. д. т. н. А. П. Симоненко. Донецк: ДонНУ. 207 с.
Умов Н. А. 1874. Уравнения движения энергии в телах. Одесса: Типография Ульриха и Шульце. 58 с.
Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Калинкин М. Ю., Баатыров Р. Т. 2017 Оценка общего периферического сопротивления на основе модели упругого резервуара // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине – 2017: материалы Всероссийской школы-семинара. Под ред. Д. А. Усанова. Саратов: Издательство «Саратовский источник». С. 23–25.
Федотов А. А. 2015. Математическая модель гемодинамических процессов формирования периферической пульсовой волны // Биофизика. Том 60. № 2. С. 343–347.
Шаубергер В. 2007. Энергия воды / под ред. А. Крысенко; [пер. с англ. М. Новиковой]. М.: Яуза, Эксмо. 318 с.
Шлихтинг Г. 1974. Теория пограничного слоя / пер. Г. А. Вольперта с 5-го нем. изд., испр. по 6-му (амер.) изд., под ред. Л. Г. Лойцянского. М.: Наука. 711 с.
Murakami M., Kikuyama K., Nishibori K. 1983. Flow in axially rotating pipes. Nagoya University, Faculty of Engineering // Memoirs. Vol. 35. Pp. 1–35.
Ohmi M., Iguchi M. 1980. Flow pattern and frictional losses in pulsating pipe flow: Part 2, effect of pulsating frequency on the turbulent frictional losses // Bulletin of the JSME. Vol. 23. No. 186. Pp. 2021–2028. https://doi.org/10.1299/jsme1958.23.2021
Schultz-Grunow F. 1940. Pulsierender Durchfluss durch Rohre // Forschg. Ing. Wes. 11. S. 170–187.
Shukurov Z. K., Yuldoshev B. Sh., Begjanov A. 2022. Investigation of hydraulic resistance of pulsating flows of viscous fluid in elastic pipe // E3S Web of Conferences. Vol. 365. Article 03026. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202336503026
Sundstrom L. R. J., Cervantes M. J. 2018. On the similarity of pulsating and accelerating turbulent pipe flows // Flow, Turbulence and Combustion. Vol. 100. Pp. 417–436. https://doi.org/10.1007/s10494-017-9855-5
