Устройство для снижения кавитации в гидротехническом водоводе

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КАВИТАЦИИ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ ВОДОВОДЕ , включающее установленное в водоводе перед зоной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полимерного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, оно снабжено пористой пластиной, установленной внутри сопла, причем поры пластины сообщены между собой для прохождения сквозь пластину-полимерного раствора-о 2. Устройство по п. 1, о т л и -чающееся тем, что сопло расположено под углом 5-10 к оси водовода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,,„, 1165733

4 р1) Е 02 В 7/26

4 1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 9 12 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3518021/29-15 (22) 29 ° 11.82 .(46) 07.07.85. Бюл. Р- 25 (72) А.Л.Лукс (71) Куйбышевский государственный университет (53) 627.83(088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 927893, кл. Е 02 В 7/26, 1981.

2.Вяземский Б.Э. Влияние полимерных добавок на кавитацию. Инженернофизический журнал. Том XXV, Ф 6, екабрь 1973, с. 1052-1055.

54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ

КАВИТАЦИИ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ ВОДОВО15 79

ДЕ, включающее установленное в водоводе перед зоной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полимерного материала, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, оно снабжено пористой пластиной, установленной внутри сопла, причем поры пластины сообщены между собой для прохождения сквозь пластину. полимер. ного раствора.

2. Устройство по п. 1, о т л и

-ч а ю щ е е с я тем, что сопло расположено под углом 5-10ч к оси водовода.

l 1165

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для уменьшения кавитационного воздействия потока на элементы водоводов и затворов. 5

Известно устройство для снижения кавитации в нижней части гидротехнического затвора, включающее канал, сообщающий полость под нижней гранью затвора с верхним бьефом (1). 1О

Однако данное устройство незначительно снижает явления кавитации.

Известно также устройство для снижения кавитации в гидротехническом водоводе,, включающее установ- 15 ленное в водоводе перед зоной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полимерного материала (2).

Недостаток известного устройства состоит в малой его эффективности 20 в работе вследствие того, что не предусмотрено ориентирование воло" кон полимерного материала при выходе из сопла.

Цель изобретения — повышение эф- 25 фективности. в работе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для снижения кавитации в гидротехническом водоводе, включающее установленное в водо- 30 воде перед заной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полиМерного материала, снабжено пористой пластиной, установленной внутри сопла, причем поры пластины сооб- З5 щены между собой для прохождения сквозь пластину полимерного раствора.

Кроме того, сопло расположено под углом 5-10 к оси водовода.

На чертеже изображена схема уст- 40 ройства применительно к затворной камере гидротехнического водовода.

Водовод содержит затворную камеру

1 со стенками 2, затвор 3 с каналами

4, соединяющими щелевое сопло 5 с 45 подводящими каналами 6, порог 7 с каналами 8 и щелевым соплом 9, дефлектор 10 с каналами 6 и соплом 11, причем щели сопел 5, 9 и 11 сопряжены внутри с пористыми пластинами 50

12. Сооружение имеет опорные катки

13, шахту 14, баки 15 питания, задвижку 16 с насосом 17.

Устройство работает следующим образом. 55

При открытии и закрытии затвора

3 (последний поступательно движется, с помощью катков 13 в шахте 14 вверх

733 2 или вниз) в затворной камере наблюдается отрыв потока от ножевой части затвора 3 и возникает кавитация в зоне раздела (зоне смещения) между транзитной струей и водоворотной областью затвора 3 и порога 7. По подводящим каналам 4, 6 и 8 и щелям сопел 5, 9.и 11 в зону смешения впрыскивается вода с высокомолекулярными добавками полиакриламида. При этом концентрация полимерных добавок по весу к воде в затворной камере изменяется в интервале С = 0

О, 1 Z. щели сопел 5, 9 и 11 расположены под углом 5-10 к оси водовода т.е. к направлению движения транзитной струи, что способствует более равномерному распределению концентрированного полимерного раствора на меньшем участке транзитной струи.

Пористые пластины 12 обеспечивают равномерную подачу полимерного раствора полиакриламида по всей длине щелей сопел 5, 9 и 11 как в зоне раздела между транзитной струей и водоворотной областью, так и в области пазов затвора 3, дефлектора 10 и порога 7.

Вязкость полимерного раствора в данном диапазоне концентраций возрастает - в 1,2 раза по сравнению с водой. Полимерный раствор обладает и упругостью, которая значитель но влияет на разрушение полости ка-верн. При этом вследствие увеличения вязкости, образования поверхностной полимерной пленки, упругости жидкости и снижения уровня пульсаций в зоне раздела (смешения) струй устраняется возникновение кавитационных пузырьков, каверн и уменьшается эрозионное воздействие потока на стенки. При введении высокомолекулярных добавок через щель в транзитный поток снижается критическое число кавитации в среднем на

157 для раствора полимера полиокса

WSR-301 концентрации О, 1Х.

При этом существенно изменяются условия образования кавитационных каверн, снижается кавитационный шум, отделяется момент наступления кавитации, уменьшается эрозия. В этом случае наблюдается и резкое уменьшение энергетических потерь при турбулентном. течении потока в камере за затвором вследствие снижеit65733

Составитель A.Êoíîíîâ

Техред М.Кузьма Корректор M.Пожо

Редактор Н.Тупица

Заказ 4288/25

Тираж 649 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 ния сопротивления трения потока о стенки камеры (из-за ламинаризации пристенного слоя жидкости, снижения уровня пульсаций, особенно поперечных составляющих скорости, сокращения размеров водоворотных областей)

При полном открытии и закрытии ,подача полимерного раствора в затворную камеру прекращается, что уменьшает общий необходимый запас полимерного раствора.

Использование изобретения позволит повысить эффективность снижения кавитации за счет более точного введения реагента в зону кавитации и повышения упругих свойств реагента.