Гаситель энергии потока воды

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при высокоскоросуном волновом течении воды на быстротоках . С целью повышения эффективности и надежности работы, уменьшения материалоемкости сооружения перегородки гасителя выполнены с двойным горизонтальным козырьком, в первой и третьей по течению потока перегородках устраиваются центральные , а во второй - две симметричные боковые донные прорези в виде окон, высота которых увеличивается, а ширина уменьшается по направлению к отводящему каналу. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 02 В 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870029/15 (22) 28.09.90 (46) 30.10.92. Бюл. й» 40 (71) Киргизский сельскохозяйственный институт им. К.И. Скрябина (72) H.Ï. Лавров и Я.В. Бочкзрев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1447970, кл. Е 02 В 8/06, 1987. (54) ГАСИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ПОТОКА ВОДЫ (57) Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при высокоскоИзобретение относится к области гидротехники и может быть использовано при высокоскоростном волновом течении воды на быстротоках.

Известен гаситель энергии потока воды, включающий водобойный колодец, V-образные расширяющиеся в плане перегородки возрастающей высоты.

Недостатком этого гасителя энергии являются большие размеры и материалоемкость, а также неравномерность распределения скоростей в плане. возникающих за гасителем из-за отсутствия движения воды в его центральной части.

Известен гаситель энергии потока воды, включающий расположенный между выходной частью быстротока и отводящим каналом расширяющийся в плане водобойный. колодец, Н-образные в плане перегородки, последовательно размещенные на дне колодца вдоль его оси, выполненные с высотой и шириной, увеличивающимися к отводящему каналу и направленные вершиной к быстротоку, снабженный V-образной в плане эабральной стенкой, обращенной

„„Я2„„ 1772308 А1 росгном волновом течении воды на быстротоках. С целью повышения эффективности и надежности работы, уменьшения материалоемкости сооружения перегородки гасителя выполнены с двойным горизонтальным козырьком, в первой и третьей по течению потока перегородках устраиваются центральные, а во второй — две симметричные боковые донные прорези в виде окон, высота которых увеличивается, а ширина уменьшается по направлению к отводя цемч каналу. 3 ил. вершиной к отводящему каналу, при этом в перегородках. начиная со второй по течению потока, выполнены центральные прорези в виде окон с размерами, уменьшающимися к отводящему каналу.

Недостатком данного гасителя вляется образование всплесков при стол новении катящейся волны с перегородками и с забральной стенкой, что приводит к выплескам из водобойного колодца, а также снижение эффективности гашения кинетической энергии части потока, беспрепятственно поступающей в нижний бьеф через центральный канал, образованный окнами, выполненными в перегородках на оси гасителя.

Цель изобретения — повышение эффективности работы и снижение материалоемкости сооружения.

Укаэанная цель достигается тем, что перегородки гасителя в верхней части снабжены дополнительными горизонт льными козырьками, расположенными на,L осноьными и в первой по ходу движения потока перегородке выполнена прорезь. причем

1772308

С

30 прорези в перегородках выполнены донными с высотой, увеличивающейся, а шириной уменьшающейся по направлению к отводящему каналу, в первой и третьей по ходу движения перегородках прорези расположены по центру, а во второй перегородке— симметрично относительно оси колодца в боковых ее частях, Новизна предлагаемого гасителя энергии высокоскоростного волнового потока состоит в том, что в нем исключена эабраль ная стенка, перегородки гасителя выполнены с двойным горизонтальным козырьком, -в первой.и третьей по течению потока перегородках устраиваются центральные, а во второй — две симметричные боковые донные прорези в виде окон, высота которых увеличивается, а ширина уменьшается по направлению к отводящему каналу, На фиг, 1 изображен предлагаемый гаситель, вид сверху, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Гаситель энергии высокоскоростного волнового потока содержит расположенный между концевой частью быстротока 1 и отводящим каналом 2 расширяющийся в плане водобойный колодец 3 и V-образные в плане перегородки 4, с вершинами, направленными к быстротоку 1, расположен,ные на дне 5.в колодце 3 вдоль его оси и выполненные с высотой и шириной, уьеличива)ощейся от быстротока 1 к отводящему каналу2, По верхнему периметру перегородок 4 крепится двойной козырек 6, из двух горизонтальных Ч-образных пластин, обра,зующих сквозное щелевое отверстие 7. В первой и третьей по течению перегородках

4устраиваются центральныедонные прорези в виде окон 8, а во второй перегородке 4

-две симметричные боковые донные прорв- 40 зи в виде окон 9, причем высота прорезей 8 увеличивается, а ширина уменьшается по направлению к отводящему каналу 2. Перегородки 4 образуют между собой каналы

10 и по обе стороны колодца — боковые каналы 11.

Гаситель работаетследующим образам, Часть волнового потока, поступая из быстротока 1 в колодец 3, отсекаемая двойными козырьками 6, поступает в щелевые отверстия 7 и через них в каналы 10, а затем. 50 сталкиваясь с перегородками 4 направляется в боковые каналы 11; другая часть попадает через центральную донную прорезь 8 в первой перегородке 4 в канал 10, где стал- кивается со второй перегородкой 4 и рас- 55 пределяется между боковыми окнами 9 и боковыми каналами 1.!; третья часть волнового потока, проходя,по верху. двойных козырьков первой и второй перегородок, достигает третьей перегородки 4 и ее двойным козырьком отсекается в щелевое отверстие 7, а также вниз в центральную донную прорезь 8 и в боковые каналы 11, В боковых каналах 10 перед первой и третьей перегородками 4 и в центральной части канала 10 перед второй перегородкой:4, а также в боковых каналах 11 образуются гидравлические прыжки. Часть потока, попада ощая в окно 8 первой перегородки 4 гасится эа счет реактивного воздействия на нее глухой центральной частью второй перегородки 4, а боковые потоки, восходящие из окон 9 второй перегородки, гасятся при столкновении с боковыми стенками третьей перегородки 4.

Диссипация волновой энергии происходит в гидравлических прыжках, образующихся в боковых каналах 11 и перед перегородками 4 гасителя, а также при.соударении струй, переливающихся через. двойные козырьки 6 и щелевое отверстие 7. и струй, истекающих из окон 8 и 9 перегородок 4.

Дефазирование катящихся волн происходит за счет распределения элементами гасителя волнового потока, достигающего нижнего бьефа за неравные интервалы времени при праха>кдении части потока через боковые каналы 11, а другой части потока через донные прорези окна 8 и 9 по сложной траектории.

Последовательное отсечение гребневой части волнового потока в щелевые отвер. стия 7 с помощью двойных козырьков 6 исключает лобовое столкновение верхней части высокоскоростного потока с перегородками 4 и за счет этого значительно уменьшает образование всплесков и брызг на свободной поверхности и исключает выплески воды из водобойного колодца.

Сочетание перечисленных воздействий гасящих элементов на высокоскоростной

B0JlHoBoA l 1070K пРиваДит K floBbllUBнию эффективности гашения кинетической энергии, при этом отпадает необходимость в сооружении эабральной стенки, что упрощает конструкцию гасителя и уменьшает материалаем кость, Гидравлические исследования предлагаемой конструкции гасителя энергии сверхбурного потока, проведенные на волновой установке, показали, что расположение донных прорезей — окон в перегородках гасителя B шахматном порядке позволило добиться более эффективного гашения избыточной энергии по всему фронту волны и вследствие этого более равномерного распределения скоростей по ширине в нижнем бьефе гасителя.

1772308

Отношение максимального размаха вторичных колебаний свободной поверхности эа гасителем 2a q к высоте катящихся волн на быстротоке перед гасителем (ь(макс) .находилась В пределах 2амакс!пь(макс) =

0,35 — 0,76, тогда как для базового варианта это отношение равно 0,3 — 1, т.е. эффектив, ность волногашения не снижается.

Влекомые потоком наносы не задерживаются в гасителе, а проносятся в нижний бьеф по боковым каналам и через донные прорези-,окна.

Формула изобретения

Гаситель энергии потока воды, включающий расположенный между быстротоком и отводящим каналом водобойный колодец, V-образные в плане перегородки, последовательно размещенные на дне колодца вдоль его оси, выполненные с высотой и шириной, увеличивающимися к отводящему каналу, и направленные вершиной к быстротоку, при этом во второй и третьей перегородках по ходу движения потока выполнены прорези, а в верхней части пере5 городки снабжены горизонтальными козырьками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и снижения материалоемкости перегородки в верхней части снабжены дополнительны10 ми горизонтальными козырьками, расположенными надосновными, и в первой по ходу движения потока перегородке выполнена прорезь, причем прорези в перегородках выполнены донными с высотой, увеличива15 ющейся„а шириной уменьшающейся в направлении к отводящему каналу, в первой и третьей по ходу движения перегородках прорези расположены по центру, а во второй перегородке — симметрично относи20 тельно оси колодца в боковых ее частях.

1772308 у 8 Nun 2

И д 8

Фиг.З

Составитель Н.Лавров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Тупица, а

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 3822 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5