Устройство для гашения энергии водного потока

Устройство для гашения энергии водного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ЭНЕР- ГНИ ВОДНОГО ПОТОКА, включающее установлеиньц в канале на горизонтальной оси щит,,причем щит имеет возможность поворота в сторону отводящего русла на 90, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения интенсивности соударения струй воды, обтекающих щит, он снабжен козырьками, прикрепленными к верхней и нижней его кромкам , причем нижний козырек обращен в сторону отводящего русла, а верхний - в противоположную.

СОЮЗ СОВЕТСХИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСХИХ

РЕСПУБЛИХ

3(SI) E 02 B S P6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3574257/28-15 (22) 07.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. Н 31 (72) II.H. Цивин и О.Л. Кольченко (71) Новочеркасский ордена "Знак По11 чета инженерно-мелиоративный институт (53) 628.83(088.8) (56) 1. Коваленко П.И. и др. Г1елкоративные гидротехнические сооружения.

Киев, "Буд вельник", 1974, с. 3439.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3556730/29-15, кл. Е 02 В 3/02, 21.02.83.

„„SU„„»()ИИ А (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ 3НЕРГИИ ВОДНОГО ПОТОКА, включающее установленный в канале на горизонтальной оси щит, причем щит имеет возможность поворота в сторону отводящего русла на 90, о т л и ч а ю щ е е с я тем, о что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения интенсивности соударения струй воды, обтекающих щит, он снабжен козырьками, прикрепленными к верхней и нижней его кромкам, причем нижний козырек обращен в сторону отводящего русла, а верхний — в противоположную.

1109494 ного потока.

Изобретение относится к гидротех-ническим сооружениям, а ямеHHo к устройствам для гашения энергия водного потока, и может быть использовано в нижних бьефах трубчатых и

) открытых сооружений.

Известно устройство для гашения энергии водного потока, выполненное в виде водобойной стенки, входящей в конструкц?по водобойного колодца (13 . 3(3

Недостатком данной конструкции является то, что высота водобойной стенки определяется для пропуска одного расчетного расхода. Пря расходе меньше расчетного происходят затопле- 1 ние выходного отверстия сооружения, а при пропуске расхода больше расчетного высота водобойной стенки оказывается недостаточной для затопления гидравлического прьв?(ка. В последнем 2?! случае сопряжение бьефов производится по типу отогна??ного (?рыжка, Ha sol.орый не рассчитывается у?асток крепления дна отводящего русла, что приводит к недопустимым размывам. Занесение водобойного колодца крупнообломочным материалом уменьшает реактивное воздействие стенки на водный поток. Кроме того, местоположение водобойной стенки определяется не только из расчетных, но и из конoòðóêòêsíûõ соображений. Обычно она устанавлива.ется на стыке двух унифицированных плит крепления.

Известно также устройство для га35 шения энергии водного потока, вкл?очающее установленный в канале на горизонтальной оси щит, причем щит имеет возможность пово: ота в сторону отво(( дящего русла на 90 . При повороте шита происходит соударение струй воды, переливающейся через щит и истекающей из-под него (.2) .

Однако струи воды, обтекающие щит, направлены практически I) одну сторону,, . 4 следовательно, соударение их малоэффективно гасит энергию потока.

Цель изобретения — повышение эффективности работы путем увеличения интенсивности соударения струй воды, )О обтекающих щит.

Поставленная цель достигается тем, что щит снабжен козырьками, прикре:iленными к верхней и нижней его кромкам, пр(?чем:(и)кгп(й козырек обращен в .) .

cTopoHv отво((лще l о руc.(I(3,, а ?3 е?)xH? Ill в противополо

HQ (1)III, iI 3()?)i) i)i е?!o Г?(3П) о -,c)(HI!xi ес кое сооружен?(е (устро??(.тво((:()3я га— шения энергии потока воды, вид сверху; на ф??г.3 — сооружение при пропуске малых расходов воды, продольный разрез; на фиг.3 — то же, при пропуске больших расходов воды.

Предлагаемое устройство состоит из установленногo в канале плоского щита 1 и двух козырьков — низового 2 и верхнего 3, уста??овленньм под острым углом к плоскости щита !. 1!1?зт 1 крепится к неподвижной оси 4 вращения с rloMol??üþ муфт 5 с возможностью пово(( рота на 90. Ограничение кругового вращения щита 1 осуществляется с помощью упоров 6. Козырек 2 обращен в сторону отводящего русла 7 канала, ( а козырек 3 — в противополо)кную.

Устройство работает следуюц??и образом.

Пря отсутствии воды в нижнем бьефе щит 1 низовым козырьком 2 упирается в водобойную плиту капала. При проп)(ске небольших расходов воды, она начинает обтекать устройство со сторонь: боковых откосов, а за устройством п(роисходит соударение двух потоков.

Увеличение расходов поднимает уровень воды перед щитом 1, я начинается перелив воды через щит 1, что значительно ?3овьгшает эффект гашения энергии водного потока за счет его расщепления, отброса и соударения. При д=-..-»ьнейшем увеличении расходов воды через сооружение увеличивается расход и скорость воды, переливаюцейся через щит 1 я, как следствие., возрастает гидродинамическое давление на верхо}зой козырек 3. При расчетном местоположении оси вращения и заданном уровне воды перед шитом 1 момент силы от гидродинамического давления на верховой козырек 3 оказывается больше, чем момент силы от гидродинамического давления на нижнюю часть щита 1 устройство поворачивается до упора 6.

При таком положении устройства razeние энергии водного потока происходит еше более эффективно„ Часть расхода протекает между водобойной плитой и низовым козырьком 2, и за устройством образуется еще один дополнительный гидравлический прь;жок.

Таким образом, на двух участках прыжкового сопря)кения и на трех участках и;?тенси)33?ого соударения струй происходит v(!)(Pe« II«Hoe Гal Ie?3He избыточной кинетической энергия водфиг. Z

Составигель А. Кононов

Редактор h. Шишкина Техред JI,Êoöþáíÿê Корректор В. Бутяга

Заказ 6015/21

Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Предлагаемое устройство может быть использовано для гашения энергии водного потока в различных гидротехнических сооружениях. Особенно эффективно применение устройства для гаше5 ния энергии высококинетических потоков в сооружениях, предназначенных для пропуска расходов малой обеспеченности, например, в таких сооружениях, как катастрофические водосбросы, лив- 1п неспуски и т.д., гашение энергии потока в которых обычно производится с помо1цью заглубления водобойного колодца или устройства водобойной стенки значительных размеров, что ведет к увеличению высоты боковых откосов, объемов и стоимости работ.

Использование предлагаемого устройства в гидротехнических сооруже94

4 ниях повышает их надежность точной установкой устройства в расчетное положение, сокращает габариты участка крепления отводящего русла и снижает строительную глубину водобойного колодца эа счет высокоэффективного гашения энергии водного потока во всем диапазоне сбрасываемых расходов, исключает возможность занесения крупнообломочным материалом путем промывки при пропуске больших расходов и замерзания талых вод в весенний период.

Устройство также может быть применено на реконструируемых объектах мелиоративных систем из-за простоты его изготовления, транспортировки и монтажа,