Гаситель энергии потока для водопропускных сооружений

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - снижение объемов разрыва в нижнем бьефе путем рассеивания энергии потока в отводящем русле на его повороте. Гаситель энергии потока, ограниченный изогнутыми в сторону поворота отводящего русла 8 боковыми стенками, включает установленные на водобойной плите 1 растекатели 2 и водобойную стенку 4 со сквозными донными отверстиями 6 и наклонной верховой гранью 5, причем сквозные донные отверстия 6 повторяют очертание боковых стенок в плане, а площадь их поперечного сечения составляет 0,5 - 0,2 площади низовой грани 7 стенки 4. Отношение высоты отверстий к их ширине находится в пределах 1,0 - 0,5. Сбрасываемый поток, взаимодействуя с растекателями 2, расщепляется с одновременным поворотом в нужном направлении, исключающем стойкость течения в пределах гасителя. Часть потока сбрасывается в нижний бьеф с грани 5 стенки 4 на движущуюся подушку в виде компактных струй другой части потока, прошедший через донные отверстия 6. Возникающий при этом механизм уноса падающих сверху масс воды распределяет энергию равномерно по площади, исключая локальные размыв в русле 8, чем обеспечивается достижение поставленной цели. 5 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству.

Целью изобретения является снижение объемов размыва в нижнем бьефе путем рассеивания энергии потока в отводящем русле на его повороте.

На фиг. 1 изображен план гасителя энергии; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 экспериментальные данные зависимости глубины ямы разрыва h_р и объема размыва W в нижнем бьефе от соотношения высоты отверстий h в водобойной стенке к их ширине b; на фиг. 5 аналогичная зависимость от отношения площади поперечного сечения отверстий в водобойной стенке к площади ее низовой грани ω_отв/ω _{н грани}.

Гаситель энергии потока включает водобойную плиту 1 гасителя с растекателями 2, боковые ограничительные стены 3 и водобойную стенку 4 в виде трамплина, содержащую наклонную грань 5, сквозные донные отверстия 6 в ней, оканчивающиеся в вертикальной грани 7 стенки 4 и повторяющие очертание стенок 3 в плане, а также отводящее русло 8.

Работает гаситель следующим образом.

Сбрасываемый через гаситель энергии расход воды с верхнего бьефа, взаимодействуя с растекателями 2, расщепляется с предварительным поворотом в нужном направлении, исключающем сбойность течения в пределах гасителя. Затем часть растекшегося потока проходит на наклонную грань 5 рассеивающего наклонного трамплина водобойной стенки 4, разбрызгивателя, подлетая вверх, и сбрасывается в нижний бьеф, на проходящие в виде компактных струй, образованных сквозными донными отверстиями 6, нижние части потока. Возникающий при этом механизм уноса падающих сверху масс воды распределяет энергию по площади нижнего бьефа, исключая локальный размыв в отводящем русле 8, чем обеспечивается достижение требуемого эффекта.

Наряду с усилением эффекта выравнивания в нужном направлении общего потока и разделением его отверстиями 6 на компактные струи нижней части выходящего из гасителя потока создается движущаяся подушка для верхней подброшенной наклонной гранью 5 части потока, а также создается ударная дополнительно рассеивающая сила взаимодействия компактной и падающей струй.

Все в совокупности и обуславливает достижение поставленной цели при значительном снижении затрат на строительство, эксплуатацию для подобных объектов гидротехнического строительства, в том числе и для криволинейного фронта гашения.

Формула изобретения

ГАСИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ПОТОКА ДЛЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ, включающий боковые стенки, водобойную плиту и установленные на ней растекатели, водобойную стенку со сквозными донными отверстиями, а также расположенное за ней отводящее русло, отличающийся тем, что, с целью снижения объемов размыва в нижнем бьефе путем рассеивания энергии потока на повороте отводящего русла, водобойная стенка со сквозными донными отверстиями расположена в конце водобойной плиты на выходе потока в отводящее русло и выполнена в виде трамплина с наклонной верховой и вертикальной низовой гранью, боковые стенки изогнуты в плане в сторону поворота отводящего русла, а сквозные донные отверстия повторяют очертания боковых стенок в плане, причем площадь поперечного сечения донных отверстий составляет 0,2 0,5 площади низовой грани водобойной стенки, а отношение высоты отверстий к их ширине находится в пределах 0,5 1,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5