Пропорциональный вододелитель
ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ВОДОДЕЗш ТЕЛЬ, преимущественно для каналов с бурным режимом течения, включающий транзитный канал и отводящий, внутренняя стенка которого очерчен ргщиусом-вектором: R-R f-A-W Ls l Lr °W2) где RQ - радиус-вектор внутренней стенки на линии начальной характеристики центрирова ной волны . .исло Фруда пЪтока в подв f Пд Дящем участке транзитного канала; I Ргд-1 в- Уз агссоэтЛ.---+агссоз т f p 2IFr , угол меукяу нормалью к транзитнок кангшу и радиусом-вектором на линии конечной характеристики центрированной волны; 06 1 о|сэ1п +ОГС51ПТ«- угол между нормалью к транзитному каналу и радиусом-вектором Ц ; VgИ liQ- соответственно средняя ско .рость и глубина потока в подводящем участке транзитного канала; - ускорение силы тяжести, причем линияначальной оеи транзитного канала под углом dLf. arosi п j-- - 1Рг-„ отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы За счет уменьшения на свободной поверхности потока в отводящем канале, внешняя стенка отводящего канала очерчена по зависимости, аналогичной зависимости,, по которой очерчена внутренняя стенка, причем полюс кривизны смещен вдоль линии начальной характеристики от вододели
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1011776 А
Эаи 02 В1
ОПИСАНИЕ- ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ
Т2 1) 2858419/29-15 (22) 25.12.79
1 (46) 15. 04. 83. Вюл. Р 14 (72) Л.И. Высоцкий и Ф.Т.. Сунчаляев (71) Саратовский политехнический институт (53) 626.822 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 143725, кл. Е 02 В 13/00, 1961.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 647399, кл. Е 02 В 13/00, 1979 (прототип). (54)(57) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ВОДОДЕЛИТЕЛЬ, преимущественно для каналов с бурным режимом течения, включающий транзитный канал и отводящий, внутренняя стенка которого очерчена радиусом-вектором:
Й- „ . c05 где Яе - Радиус-вектор внутренней стенки на линии начальной характеристики центрирован"о ной волны1
Fr0= число Фруда пьтока в подвос Ъс вящем участке транзитного канала;
Flo- Л
6= У5 arccos +arccos « -— "0+2 угол между нормалью к транзитйому каналу и радиусом-вектором на линии конечной характеристики центрирован-. ной волны;
РГ -1
0 (80«уЗ сп сзМ +arcsin
«М
Fro+2 "о угол между нормалью к транзитному каналу и радиусом-вектором ftе
Ч0и Ье- соответственно средняя ско,рость и глубина потока в подводящем участке транзитного канала;
cg — - ускорение силы тяжести, причем линия начальной оси транзитного канала под углом
Ы0 = arcsin.г — отличающийся тем, что, с целью повышения йадежности работы за счет уменьшения возмущений на свободной поверхности потока в отводящем. канале, внешняя стенка отводящего канала очерчена по зависимости, аналогичной зависимости,,по которой очерчена внутренняя стенка, причем полюс кривизны смещен вдоль линии начальной характеристики от вододели1011776
+ ОИ" ССО5
Л
Fra
Ц =Я сн.сс,оэ
0(о=arc5jtl:г —
1 гО
0 РЪ+2 СОВ Г
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для вододеления на безнапорных водоводах с бурным режимом течения.
Известен пропорциональный вододелитель, включающий подводящие и отводящие каналы с разделительной стенкой 1g.
Однако в данном пропорциональном вододелителе с noäâèæíîé разделительной стенкой при перемещении раз- 10 делительной грани от оси канала выгнутая часть подвижной части стенки испытывает значительное давление набегающего потока и подвержена вибрации. Также, при изменении направления бурного потока резким поворотом у вогнутого угла возникают косые прыжки, которые. распространяются вниз по течению в отводящих каналах.
Известен также пропорциональный вододелитель, включающий транзитный канал и отводящий, внутренняя стенка которого очерчена радиусом-вектором:, где R — радиус-вектор внутренней
0 стенки на линии начальной характеристики центрированц2 ной волны;
30 — — число Фруда потока в подвос о дящем участке транзитного канала; угол между нормалью к транзитному каналу и радиусом-вектором на линии конечной характеристики центрирован- 40 ной волны;
Fl -f
Е= - F,+@ csin "
Его+2 FiPo 2
45 угол между нормалью к транзитному каналу и радиусом-вектором R,.
Ч0 и Фо — соответственно средняя скорость и глубина потока в подводящем участке транзитного канала; 50 с — ускорение силы тяжести, причем линия начальной характеристики расположена к продольной оси транзитного канала под углом
Внешняя стенка бокового отвода вододелителя выполнена прямолинейной с изломом в точке сопряжения внешней стенки со стенкой транзитного канала 12).
В устройстве образуется центрированная волна, начальная и конечная характеристики которой исходят нз 65 точки излома. В пределах сектора центрированной волны происходит изменение параметров потока — скорости и глубины. Если вдоль дуги сектора изменение параметров потока происходит постепенно, то на вершине сектора это должно происходить в точке.
Такого явления в реальных потоках быть не может, поэтому в области тупого угла возникнут возмущения сложной формы. При расширении бурного потока в боковом отводе он может оторваться от внешней прямолинейной стенки в точке излома, что приводит к образованию косых прыжкОв,распространяющихся вниз по течению.
Цель изобретения — повышение на дежности работы за счет уменьшения возмущений на свободной поверхности потока в отводящем канале.
Цель достигается тем, что внешняя стенка отводящего канала очерчена по зависимости, аналогичной зависимости, по которой очерчена внутренняя стенка, причем полюс кривизны смещен вдоль линии начальной характеристики от вододелителя.
На чертеже изображена схема вододелителя, вид сверху..
Пропорциональный вододелитель включает прямолинейный транзитный канал 1 и боковой отводящий канал 2, внешняя 3 и внутренняя 4 стенки которого от линии 5 до линии б соответственно начальной и конечной характеристик центрированной волны очерчены из полюса 7 кривизны радиусами-векторами r u R. Полюс 7. и разделительное ребро 8 находятся на линии б начальной характеристики центрированной волны. Линия б расположена к продольной оси транзитного канала 1 под углом
Ао "" г
Полюс 7 смещен вдоль линии б от вододелителя, причем чем больше это смещение, тем меньше возмущения свободной поверхности, но стоимость сооружения будет большей. Оптимальное,значение r< находится в пределах 0,15-0,20 от начальной ширины отводящего канала 2, т.е.
r 7j (0,.15-0,20) ° (R — ro) или го Ъ (0.13-0 17) В.о, R u r в зависимости от изменения угла 8 определяют по зависимостям:
Устройство работает следующим образом. 1011776
Составитель А. Сергеев
Редактор М. дылын Техред E,Õàðèòoí÷èê Корректор Л. Бокшан
Заказ 2706/36 Тираж 671 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Поток, проходящий по транзитному каналу 1, разделяется на две части в требуемой пропорции. В отводящем участке транзитного канала 1 поток не меняет направления движения и его параметры (скорость и глубина) сох» раняются теми же, что и в подводящем участке транзитного .канала 1. В от- водящем боковом канале 2 поток меняет направление и благодаря очертанию
-внешней 3 и внутренней 4 стенок по IO радиусам-векторам r u R в прямоли4 нейном участке отводящего канала 2 наблюдается равномерное движение с новыми параметрами потока (скорости и глубины).
Такое выполнение вододелителя позволяет уменьшить возмущения на свободной поверхности потока в отводящем канале, т.е ° повысить надежность работы устройства. 3а счет этого можно уменьшить высоту стенок отводящего канала, т.е. снизить строительную стоимость вододелителя.
