Судоходный шлюз

 

СУДОХОДНЫЙ ШЛЮЗ, содержащий верхнюю и нижнюю головы, камеру, в днище которой расположены распределительная галерея с .выпусками и галереи подачи , каждая из которых сообщена с распределительной галереей на соответствующем ей участке камеры, отличающийся тем, что, с целью улучщения условий отстоя судов в камере во время щлюзования, распределительная галерея расположена по оси щлюза и сообщена с каждой из галерей подачи на соответствующем ей участке камеры посредством равномерно размещенных в их общей вертикальной стенке распределительных отверстий перетока, при этом площадь поперечного сечения галереи подачи равна 2-4 площадям сечения распределительной галереи. (Л ОО а ;о Фи-L.I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1131969

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

H ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3595765/29-11 (22) 25.05.83 (46) 30.12.84. Бюл. № 48 (72) Г. Ф. Онипченко и Б. Т. Кимлач (71) Украинское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

«Гидропроект» им. С. Я. Жука и Научноисследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института «Гидропроект им. С. Я. Жука (53) 626.44(088.8) .(56) 1. Садовский Г. Л. Судоходные гидротехнические сооружения СССР, М., «Транспорт», 1970, с. 147 (прототип). (54) (57) СУДОХОДНЫЙ ШЛЮЗ, содержащий верхнюю и нижнюю головы, камеру, в днище которой расположены распределительная галерея с выпусками и галереи подачи, каждая из которых сообщена с распределительной галереей на соответствующем ей участке камеры, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий отстоя судов в камере во время шлюзования, распределительная галерея расположена по оси шлюза и сообщена с каждой из галерей подачи на соответствующем ей участке камеры посредством равномерно размещенных в их общей вертикальной стенке распределительных отверстий перетока, при этом площадь поперечного сечения галереи подачи равна

2-4 площадям сечения распределительной я е галереи.

1131969

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к судоходным шлюзам.

Известен судоходный шлюз, содержащий верхнюю и нижнюю головы, камеру, в днище которой расположены распределительная галерея с выпусками и галереи подачи, каждая из которых сообщена с распределительной галереей на соответствующем ей участке камеры (1).

Недостаток известного шлюза — плохие

1О условия отстоя судов в камере во время шлюзованияя.Цель изобретения — улучшение условий отстоя судов в камере во время шлюзования. 15

Поставленная цель достигается тем, что судоходный шлюз, содержащий верхнюю и нижнюю головы, камеру, в днище которой расположены распределительная галерея с выпусками и галереи подачи, каждая из которых сообщена с распределительной галереей на соответствующем ей участке камеры, распределительная галерея расположена по оси шлюза и сообщена с каждой из галерей подачи на соответствующем ей участке камеры посредством равномерно 2S размещенных в их общей вертикальной стенке распределительных отверстий перетока, при этом площадь поперечного сечения галереи подачи равна 2-4 площадям сечения распределительной галереи.

На фиг. 1 показан шлюз, вид в плане; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4— кривые обработки экспериментальных данных гидравлической модели шлюза, Судоходный шлюз имеет верхнюю и ниж- ЗБ нюю головы 1 и 2 и камеру 3. В днище 4 камеры 3 расположены, например, две галереи 5 подачи, одна из которых питает верховой участок камеры и сообщена с распределительной галереей 6, например на 4О длине первой половины камеры. При этом ось распределительной галереи 6 совмещена с осью камеры шлюза. Вторая галерея

5 подачи расположена симметрично первой относительно оси камеры 3 и зеркально сообщена с распределительной галереей 6 на 4 второй половине длины камеры. Пол распределительной галереи 6 наклонен в сторону каждой из галерей 5 подачи, что способствует равномерному распределению давления по ширине галереи 6. Галереи

5 подачи сообщены с распределительной галереей 6 посредством отверстий 7 перетока, расположенных равномерно по длине галереи 6 в их общей вертикальной стенке на длине участка питания, достаточной для того, чтобы было выдержано отношение площади галереи подачи 5 к площади распределительной галереи 6 в пределах 2 — 4. С камерой 3 распределительная галерея 6 сообщена выпусками 8. С целью увеличения сопротивления на выхо.,е потока в камеру

3, выравнивания давления в распределительной галерее 6 и улучшения распределения расхода между выпусками 8 над последними установлены щитки 9. Для равномерного распределения потока по ширине и длине распределительной галереи площади сечения отверстий 7 перетока составляют

2,5-5 площадей сечения выпусков 8. При этом минимальное соотношение площадей принято при наличии над выпусками щитков 9. Это оптимальное соотношение площадей отверстий перетока и выпусков получено на основании экспериментальных исследований гидравлической модели предложенной конструкции шлюза.

Шлюз работает следующим образом.

Из верхнего бьефа вода поступает в галереи 5 подачи, каждая из которых питает распределительную галерею через отверстия 7 перетока. Из распределительной галереи 6 через выпуски 8 происходит наполнение (или опорожнение) камеры. 3а счет того, что отверстия 7 рассредоточены по длине галереи 5 подачи и сообщаются с общей распределительной галереей 6, происходит выравнивание давления перед выпусками 8 как по длине галереи 6, так и по длине выпусков 8. Выравнивание давления обеспечивает равномерное распределение расходов в выпусках.

Равномерность распределения расходов по длине участка питания обеспечивается за счет предложенного отношения площади галереи 5 подачи к площади распределительной галереи 6 в пределах 2-4.

Этот диапазон обосновывается экспериментальными данными, на основании обработки которых построены кривые зависимости (фиг. 4) соотношения расходов, поступающих в первый и последний выпуск участка питания от площадей сечения галереи подачи и распределительной галереи.

На фиг. 4 показаны кривая 1 относительных расходов К = первого выпуска, кривая 2 относительных расходов последнего выпуска, расход О;,,д

i-того выпуска, средний расход Я„, „ одного выпуска.

При изменении площади распределительной галереи изменяется соотношение расходов, поступающих в первый и последний выпуски на длине участка питания. Как видно по характеру кривых 1 и 2, с уменьшением площади распределительной галереи (ю,р) расход в первых выпусках уменьшается, а в последних возрастает. При соотношении площадей сечений галерей А=

= — — — — — — (2 относительныи расход

®ao ь Распр

1131969

К приближается к 1, однако при этом ухудшается распределение потока по ширине камеры (по сечению каждого выпуска).

С целью обеспечения оптимальных условий отстоя судов неравномерность распределения расходов по выпускам не должна превышать 15%. Это обеспечивается при отношении А — @ ", лежащем в пределах 2 — 4.

На фиг. 4 штриховкой показана оптимальная область соотношения площадей галереи подачи и распределительной галереи. Нарушение равномерного распределения расходов привело бы к разбалансу расходов по длине камеры и появлению продольных уклонов и течений, вызывающих возникновение значительных усилий в чалках судов. Симметричное и равномерное поступление рас4 хода по длине выпусков 8 исключает возникновение поперечных уклонов и течений, а следовательно, и усилий в чалках судов.

Технико-экономический эффект от применения предложенной конструкции заключается в значительном улучшении условий отстоя шлюзующихся судов, что дает возможность уменьшить время наполнения и увеличить судопропускную способность шлюза. Кроме того, компактное размещение галерей подачи под днищем шлюза и предложенное сопряжение их с распределительной галереей позволит уменьшить объем скальных и бетонных работ, экономический эффект от которого в каждом конкретном случае определяется исходя из условий производства работ.

1131969 длод8

®распр. б

Составитель Г. Лущенко

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Ковальчук

Заказ 9360/25