Водосброс

 

ВОДОСБРОС, включающий цилиндрическую вертикальную шахту и подводящий канал, соединенный тангенциально с вертикальной шахтой, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения энергии потока, он снабжен наклонным водоводом , срединенным одним концом тангенциально с шахтой ниже соединения подводящего канала на величину шага закрутки потоку, а другой конец водовода соединен с подводящим каналом .

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС0УБЛИК

ÄSUÄÄ 1055191 А1 (51)4 Е 02 В 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ .

ПРИ ГКНТ СССР

OllHCAHHE H3QEPETEkHR H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 с

I ф 1

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для сброса воды из верхнего бьефа гидроузла в нижний.

Известен водосброс, включающий цилиндрическую. вертикальную шахту и подводящий канал, выполненный в виде наклонного суживающего спирального лотка, конец которого размещен в шахте.

Недостаток этого устройства заклю- чается в тбм, что используется не вся пропускная способность шахты вследствие размещения конца лотка в шахте.

Известен также водосброс, включаю щий цилиндрическую вертикальную шахту и .подводящий канал, соединенный тангенциально с вертикальной шахтой.

Недостаток этого водосброса заключается в том, что закручивание при переходе из канала в шахту получают только .внешние струйки. потока.

Внутренние струйки продолжают двигаться прямолинейно и ударяются в проти(21) 2868418/29-15 (22) 10. 01; 80 (46) 23.03.89. Бюл. М . 11. (71) Казахский научно-исследовательский. институт энергетики (72) Т.Х.Ахмедов и Б.К.Баймолдаев (53). 627.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 374410, кл. Н 02 В 8/06, 1970.

Проблемы гидроэнергетики и водного хозяйства. Вып. 13. Алма-Ата, 1976. (54) (57) ВОДОСБРОС, включающий цилиндрическую вертикальную шахту и подводящий канал, соединенный тангенциально с .вертикальной шахтой, о т л ич а ю шийся тем,.что, с целью повышения эффективности гашения энергии потока, он снабжен наклонньж водоводом, соединенным одним концом тангенциально.с.шахтой ниже соединения подводящего канала на величину шага закрутки потока, а другой конец водовода соединен с подводящим каналом.

2 воположную стенку, снижая интенсивность. вихревого движения, а следовательно, гашение энергии потока недо» статочно эффективно. Для образования устойчивого вихревого движения в таком.водосбросенеобходимо, чтобы ширина потока в месте его входа в шахту не превышала B=t/4 — 1/5D †. диаметра шахты. Это, в свою очередь, приводит к необходимости строить шахту . диа- метром, превышающим .диаметр подводящего туннеля в 1,5-2 раза (это имело место на водоебросе плотины Медео).

Если диаметр шахты больше, чем у подводящего туннеля, то можно сузить поток на переходном участке, развивая его в высоту, и ввести в шахту плоский поток шириной B=f/4-1/5D. Однако, черезмерное увеличение высоты потока

I приводит к возникновению большего градиента скорости между верхними и нижними струйками, что в свою очередь снижает интенсивность вихревого движения ° Это приводит. к быстрому затуханию винтообразного движения воды в

1055191 шахте, происходит отрыв струи от стенок шахты и переход потока к свободному падению.

Цель изобретения — повышение эффе5 ктивности гашения энергии потока.

Достигается это тем, что водосброс снабжен наклонным водоводом, .соединенным тангенциально с шахтой ниже соединения подводящего канала на величину шага закрутки потока, а второй конец водовода соединен с подводящим каналом.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез по оси водосброса; на фиг. 2 — 15 кривые зависимости шага закрутки от скорости потока в подводящем канале..

Вихревой тангенциальный водосброс с повторной закруткой включает подводящий канал 1, который на некотором 20 расстоянии от вертикальной шахты 2 разделяется на,почти горизонтальный канал 3 и наклонный водовод 4.

Угол наклона водовода 4 определяется из того расчета, что разность 25 высот сечений сопряжения канала 3 и водовода 4 с шахтой дожна быть равна величине шага $ закрутки лотка воды..

Шаг S закрутки можно определить по графикам, показывающим зависимость 30 шага закрутки S=S/É (где Й вЂ” диаметр шахты) от скорости потока в подводящем канале U при уклонах i = 0,01;

0,4 и О,б2. Значения i = 0,01 и 0,62 являются пределами, в которых располагаются практически возможные значения уклонов подводящих каналов. При необходимости можно искомое значение для других значений найти интерполированием графиков, которые изобра- 40 жены на фиг. 2.

При увеличении скорости значения шага закрутки становятся независимыми от уклона дна и стремятся к одной кривой. По этой кривой, зная скорость 45 потока на входе в шахту (ее можно вычислить по формуле U = С 1 КГ где С вЂ” коэффициент Шези;

R — гидравлический радиус; можно определить величину S и тем самым положение нижнего подвода.

Поскольку графики показывают, что шаг на общем участке кривой S=. !

- f(U) слабо зависит от скорости, то изменения шага закрутки при колебаниях расхода будут незначительны.

Необходимо, чтобы минимальное значение S было больше максимальной глубины потока на входе в шахту во избежание подтопления входа.

Устройство работает следующим образом..

Поток воды из канала 1 попадает в канал 3 и водовод 4. Часть потока по каналу 3 подается в шахту 2 по касательной к ее образующей под углом

10-15 к горизонту, вследствие чего в шахте 2 возбуждается вихревое движение воды. Остальная часть потока подается в шахту 2 по водоводу 4 по касательной, но с большим наклоном к горизонту.

Благодаря тому, что расстояние между местами входа канала 3 и водово» да 4 в шахту 2 равно шагу закрутки потока воды, сопряжение вращающегося в шахте 2 потока и дополнительного расхода, поступающего из низового водовода 4, происходит без удара. Дополнительный расход подводится по касательной, и его скорость близка к скорости потока в шахте 2, Таким образом поток получает дополнительную (повторную) закрутку, что позволит поддерживать вихревое движение на всем протяжении шахты 2, а тем самым увеличить интенсивность гашения энергии сбросного потока в пределах шах- ты.

1055191

Редактор H.cèëüíÿãèíà Техред M.Õîäàíè÷ . Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1856 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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