Устройство для гашения катящихся волн в быстротоке

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения катящихся волн в быстротоках. Цель изобретения - снижение капитальных затрат и повышение надежности работы. Устройство содержит установленные на дне 1 лотка быстротока продольные вертикальные перегородки , выполненные каждая в виде отдельных стенок 2, расположенных с интервалом одна за-другой. Каждая стенка 2 выполнена с наклонной передней гранью. Каждая стенка 2 в поперечном сечении выполнена с трапецеидальным основанием 4. Стенки 2 препятствуют соединению пристенного и пограничного слоев бурного потока и приводят к образованию струйного течения, что предупреждает потерю устойчивости потока и образование катящихся волн.3 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 02 В 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 у (21) 4804278/15 (22) 29.01,90 (46) 07.06.92,Бюл. М 21 (71) Киргизский сельскохозяйственный институт им.К.И.Скрябина (72) Я,В.Бочкарев, Н,П.Лавров и Ю.И.Сидоренко (53) 626.823.2(088.8) (56) Гидроэнергетические установки. Под ред.Д,С,Щавелева.— Л.:Энергия, 1972, с.152, Рекомендации по гидравлическому расчету водопропускных трактов безнапорных водосбросов на аэрацию и волнообразование,Л.:ВН ИИГ,1..178,с.21 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КАТЯЩИХСЯ ВОЛН В БЫСТРОТОКЕ (57) Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения

„„Я „„1738911 А1 катящихся волн в быстротоках. Цель изобретения — снижение капитальных затрат и повышение надежности работы. Устройство содержит установленные на дне 1 лотка быстротока продольные вертикальные перегородки, выполненные. каждая в виде отдельных стенок 2, расположенных с интервалом одна за другой. Каждая стенка 2 выполнена с наклонной передней гранью.

Каждая стенка 2 в поперечном сечении выполнена с трапецеидальным основанием 4.

Стенки 2 препятствуют соединению пристенного и пограничного слоев бурного Iloтока и приводят к образованию струйного течения, что предупреждает потерю устойчивости потока и образование катящихся волн. 3 ил.

1738911

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения катящихся волн на каналах-быстротоках.

Известны устройства для предупреждения волнообразования на быстротоках в форме так называемых "безволновых" профилей сечения: параболического, треугольного, эллиптического, составного, которые увеличивают устойчивость высокоскоростного потока по всей длине быстротока.

Недостатком этих устройств является сложность практического исполнения, в особенности при наличии поворотного русла и переходных устройств, Наиболее близким к изобретению является устройство в виде продольных разделительных стенок, устраиваемых по всей длине водоската, образующих во всех живых сечениях узкие глубокие прямоугольники, приводящие к образованию струйного течения и повышающих устойчивость высокоскоростного потока.

Недостатком этого устройства является значительная материалоемкость, когда затраты на сооружение разделительных стенок по всей длине быстротока соизмеримы со стоимостью самого водовода, а также низкая надежность. При попадании между разделительными стенками, высота которых приближается к высоте бортов быстротока, веток и других крупных плавающих предметов, они задерживаются, в особенности на участках поворота канала, вызывая подпор, появление гидравлического прыжка и перелив через борта сооружения.

Цель изобретения — снижение капитальных затрат и повышение надежности работы устройства в условиях транспорта плавника.

Цель достигается тем, что водоскат быстротока снабжен локальными разделительными стенками-детурбулизаторами, установленными в зонах начальных волновых возмущений свободной поверхности, которые выполняются с наклонной передней гранью против течения, а в поперечном сечении имеет полигональную форму с наклонными полками в нижней части стенp$ ки, причем высота стенок не превышает нормальной глубины потока при расходе минимального волнообразования, На фиг,1 изображено устройство для гашения катящихся волн на быстротоках, вид в плане; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,2, Быстроточный канал 1 содержит облицованные стенки 2 и днище 3 водоската, на котором установлены локальные разделительные стенки 4 паоаллельно боковым стенкам 2 быстротока.

Разделительные стенки 3 имеют наклонную против течения переднюю грань 5 и продольные полки 6 в нижней (придонной) части.

5 Устройство работает следующим образом.

Локальные разделительные стенки 4 с наклонными полками 6 в нижней части, установлены в зонах начальных возмущений

10 свободной поверхности, соответствующей зоне ряби сверхбурного потока, являясь преградой по глубине, препятствуют соединению пристенного и пограничного слоев сверхбурного потока, приводят к образова15 нию струйного течения в этой зоне, предупреждают явление резонанса колебаний и, следовательно, потерю устойчивости потока и образование катящихся волн. При этом, как показывают исследования, достаточно

20 выполнить разделительные стенки 4 с высотой, не превышающей нормальной глубины потока при расходе максимального волнообразования, который чаще всего является промежуточным, т.е, меньшим максималь25 ного расчетного расхода быстротока. Наличие наклонных полок 6 способствует повышение устойчивости потока за счет создания формы поперечного сечения, близкой к безволновой, а также препятствует

30 образованию зон кавитации и вторичных течений в случае отрыва высокоскоростного потока от твердой гр ницы, который возникает в нижней угловой части живого сечения.

При набегании потока на наклонную пере35 днюю грань 5 обтекаемой формы не происходит всплесков воды, а крупные плавающие предметы беспрепятственно проносятся потоком над разделительными стенками 6.

40 Расположение и длина локальных разделительных стенок 4 определяются из гидравлического расчета при максимальном расходе волнообразования, когда катящиеся волны на водоскате могут достигать мак45 симальных размеров и представляют наибольшую опасность. Расстояние от начала быстротока до начала первой разделительной стенки-детурбулизатора равно длине кривой спада, рассчитанной по изве50 стным формулам гидравлики, а расстояние между последующими разделительными стенками равно длине зоны зарождения катящихся волн. Длина локальных разделительных стенок не превышает длины

55 участка кваэиравномерного движения (зоне ряби) сверхбурного потока, а число разделительных стенок принимается из условия устойчивости движения бурного потока а каждой образующей им секции живого сечения.

1738911

50

Составитель А.Сергеев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор Е,Хорина

Заказ 1981 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Экономия материала на сооружение разделительных стенок достигается по сравнению с прототипом, имеющим стенки по всей длине, за счет разрывов между стенками и уменьшением их высоты, Формула изобретения

Устройство для гашения катящихся волн в быстротоке, включающее установленные на дне лотка быстротока продольные вертикальные перегородки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения капитальных затрат и повышение надежности в работе, каждая перегородка выполнена в виде от5 дельных стенок, расположенных с интервалом одна за другой и выполненных с наклонной передней гранью, причем стенки в поперечном сечении выполнены с трапецеидальным основанием.