Устройство для моделирования вдольбереговых течений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОДЕЛИРОВА НИЯ ВДОЛЬБЕРЕГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ, включающее модель участка берега, насосную установку, соединенную трубопроводами с подающим и всасьтающим распределительными патрубками с отверстиями , выполненными вдоль их образующих , регулирующие затворы и расходомеры , установленные на трубопроводах , отличающееся тем, что, с целью повьшения точности моделирования путем независимого регулирования величины и распределения подводимого и отводимого расходов жидкости , оно снабжено компенсационной перфорированной трубой и крышками с фиксаторами их положения, причем перфорированная труба соединена трубопроводами с насосной установкой и расположена в противоположной берегу части модели, крышки с фиксаторами подвижно установлены на отвер (Л стиях распределительных патрубков, примыкающих сбоку к противоположньм краям моделируемого участка берега.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 114

4(si) Е 02 В 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1=., К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547371/29-15 (22) 28 ° 01.83

:(46) 30.03,85. Бюл. У 12 (72) С.В. Лавровский, В.Н. Мальцев и В.М. Шахин (71) Черноморское отделение морских берегозащитных сооружений им. А.М. Жданова Всесоюзного научноисследовательСкого института транспортного строительства (53) 627.13(088,8) (56) 1. Патент США В 3557559, кл. 61-1, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 794106, кл. E 02 В 1/02, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА

НИЯ ВДОЛЬБЕРЕГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ, включающее модель участка берега, насосную установку, соединенную трубопроводами с подающим и всасывающим рас\ пределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы н расходомеры, установленные на трубопроводах, о т л и ч а ю щ е е с-я тем, что, с целью повышения точности моделирования путем независимого регулирования величины и распределения подводимого и отводимого расходов жидкости, оно снабжено компенсационной перфорированной трубой и крышками с фиксаторами их положения, причем перфорированная труба соединена трубопроводами с насосной установкой и расположена в противоположной берегу части модели, крышки с фиксаторами подвижно установлены на отверстиях распределительных патрубков, примыкающих сбоку к противоположньяи краям моделируемого участка берега.! !478!7

Изобретение относится к гидравлическим исследованиям гидротехнических сооружений и предназначено для лабораторных исследований волновых воздействий в береговой зоне при различных очертаниях берега, направлениях и интенсивности воздей-!

Ф ствия волн и вдольберегового течения на берег.

Известно устройство для моделирования динамики береговой зоны, включаняцее модель участка берега и насосную установку P1).

Однако в данном устройстве взаимодействие волн и моделируемого берега искажается у боковых граничных створов модели и поэтому для ! исследований используют только ее срединную часть.!

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования вдольбереговых течений, включающее модель участка берега, насосную установку, 25 соединенную трубопроводами с подающим и всасывающим распределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установленные на трубопроводах !23.

Однако известное устройство непригодно для моделирования динамики прибрежных течений со сложной эпюрой распределения расхода иэ-за близкого распапожения распределитель-35 ных патрубков друг к другу и отсутствия приспособления для измерения. степени открытия отверстий, что не позволяет регулировать подводимый и отводимый расход жидкости по дли- 40 не модели и патрубков.

Целью изобретения является повышение точности моделирования путем независимого регулирования величины и распределения подводимого и отво димого расходов жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования .вдольбереговых течений, включающая модель участка берега, насос- 50 ную установку, соединенную трубопроводами с подающим и всасывающим распределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и рас- M ходомеры, установленные на трубопроводах, снабжено компенсационной перфорированной трубой и крьппками с фиксаторами их положения, причем перфорированная труба соединена трубопроводами с насосной установкой и расположена в противоположной берегу части модели, крьппки с фиксаторами подвижно установлены на отверстиях распределительных патрубков, примыкающих сбоку к противоположным краям моделируемого участка берега.

На фиг, 1 схематически показано устройство для моделирования вдольбереговых течений в плане; нафиг.2крышка и фиксатор ее положения, подвижно установленные на отверстии распределительного патрубка.

Устройство для моделирования вдольбереговых течений состоит из модели 1 участка берега 2, насосной установки 3, соединенной трубопроводами .4 и 5 с распределительными подающим и всасывающим патрубками 6 и 7 с отверстиями 8, выполненными вдоль их образующих 9.

Устройство снабжено также компенсационной перфорированной трубой 10, присоединенной трубопроводами 11 и 12 к насосной установке 3.

Трубопроводы 4, 11 и 12 оборудованы регулирующими затворами 13, 14 и 15 и расходомерами 16, 17 и 18, а патрубки 6 и 7 — крышками 19 с фиксаторами 20 их положения, Труба 10 и волнопродуктор 21 расположены в противоположной берегу 2 части модели так, что труба 10 расположена между волнопродуктом 21 и берегом 2. Распределительные патрубки 6 и 7 примыкают сбоку вдоль граничных створов 22 и 23 к противоположным краям 24 и 25 моделируемого участка берега 2.

Крышка 19 снабжена резиновой прокладкой 26, а фиксатор 20 выполнен из диска 27,с ручкой 28, установленного на оси 29 с эксцентриситетом, 1

В связи с тем, что исследования на моделях проводят при разных направлениях вдольбереговых течений и волн, данное устройство предусматривает воспроизведение вдольберегового течения как в направлении от граничного створа 22 в сторону створа 23, так и от граничного створа

23 в сторону граничного створа 22, При этом распределительный патрубок 6 в первом случае является подающим, а во втором — всасывающим, а патрубок 7 - наоборот, Для того, 3 11478 чтобы патрубки 6 и 7, всасывая воду из бассейна, не захватывали с водой воздух, их эаглубляют в траншеи. Их длина должна быть равной или большей ширины прибойной эоны. 5

Данное устройство позволяет проводить гидравлические исследования для различных форм моделируемого берега: прямолинейной, вогнутой и выпуклой. 10

Устройство для моделирования вдольбереговых течений работает следующим образом.

При подходе волн к берегу 2 под углом, не равным нулю градусов, 15 в прибойной зоне формируется вдольбереговое ечение, В случае однородного по длине участка берега 2 и ге. нерирования волн волнонродуктором

21, повернутым в сторону края 25, 1 насосная установка 3 через распределительный патрубок 7 забирает воду в граничном створе 23 и по трубопроводу 4 через распределительный патрубок 6 подает ее в гранич- 2 ный створ 22, В этом случае искажение характеристики течения от влйяния граничных створов может быть устранено с по мощью распределительных патрубков

6 и 7 без компенсационной трубы 10 так как сколько воды .забирается в йизовом граничном створе 23 патрубком 7, стопько же будет подаваться к верховому створу 22 патрубком 6, Распределение расхода по ширине прибойной зоны и величина расхода . .регулируются путем изменения площади отверстий 8, а также затвором 13, установленным на трубопроводе 4, и контролируется расходомером 16.

При зтои затворы 14 и 15 на трубопроводах 11 и 12 закрыты., Компенсационная труба 10 подключается к работе устройства в тех случаях, когда значения вдольберегового расхода в граничных створах модели не равны друг. другу.

Подобная картина возникает при моделировании береговой линии, имеющей форму залива или мыса, Если расход в низовом граничном створе 23 меньше вдольберегового

t2 4 расхода в верховом створе 22, то открывается затвор 14 и через перфорированную компенсационную трубу

i0 по трубопроводу 12 насосной установкой — забирается недостающая часть расхода. Суммарный расход, отводимый через распределительный патрубок 7 и трубопровод 12, подается в верховой граничный створ 22.

Контролирование расходов осуществляется расходомерами l6 и !7, а регулирование — затворами 13 и 14.

Если вдольбереговой расход в низовом граничном створе 23 больше расхода в верховом граничном створе 22, то открыты затворы 15 и 13, а затвор 14 закрыт, 4

Часть расхода, отводимого через патрубок 7 и трубопровод 5, направляется по трубопроводу 11 в противоположную берегу 2 часть модели 1.

Расход воды, подводимой в верховой граничный створ 22 и отводимой по трубопроводу 11 регулируют затворы 15 и 13 и контролируются расходомерами 16 и 18.

Как показали экспериментальные исследования, применение разработан. ного устройства для моделирования вдольбереговых течений позволяет исключить влияние граничных створов на вдольбереговые процессы в бассейнах как с передвижными, так и со стационарно установленными волнопродуктами, что повышает точность моделирования.

Независимое регулирование величи« ны и распределения расхода жидкости в низовом и верховом граничных створах дает воэможность проводить моделирование динамики участков бе рега со сложной геометрией прибрежной зоны, в том числе при наличиитранзитного потока. Кроме того, устройство может быть использовано при изучении задач водообмена в берегово1 зоне, поскольку позволяет непосредственно измерять вдольбереговой расасод жидкости, 1147812

Составитель А. Тер-Оганян

Редактор M. Бандура Техред М.Кузьма

Корректор С. Черни

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 1540/28 Тираж .649

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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