Способ гашения кинетической энергии потока, гаситель энергии потока цилиндрообразный, гаситель энергии потока тороидальный, устройство для гашения кинетической энергии потока, гаситель энергии потока

Группа изобретений относится к способам гашения энергии потоков жидкостей и газов и может быть использована в гидротехническом строительстве и в машиностроении. Единый изобретательский замысел изобретений заключается в максимальном использовании собственной кинетической энергии газовых, жидкостных потоков для самогашения энергии газов и жидкостей. Способ гашения кинетической энергии потока включает разворот потока, при этом вектор скорости движущегося вторичного потока направляют по отношению к вектору скорости первичного потока с углом встречи более 180°. Гаситель энергии потока по первому варианту включает водобойный колодец с днищем, вогнутой поверхностью уступа, образующая которой выполнена с постепенным увеличением угла поворота. Канал гасителя потока на входе плавно переходит в выполненный по образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с углом разворота более 180° и имеющий соотношение D=аН полуцилиндрический колодец, где Н - сечение потока в направлении поперечного сечения полуцилиндра; а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения высоты потока численное значение коэффициента от 2 до 10; D - усредненный диаметр полуцилиндрической поверхности в плоскости, перпендикулярной входящему потоку. Гаситель энергии потока по второму варианту включает водовод, кольцевую камеру, конфузор. Канал водовода гасителя потока на входе в кольцевую камеру заканчивается конфузором и через зазор упирается в вершину конуса фигуры вращения с образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с нарастающим углом разворота более 180° и имеющей соотношение D=ad, где d - осредненное значение диаметра потока в поперечном его движению направлении; а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения потока численное значение коэффициента от 4 до 10; D - наибольший диаметр фигуры вращения в плоскости, перпендикулярной входящему потоку. Устройство для гашения кинетической энергии потока включает последовательно соединенные между собой гасители. На протяжении потока установлены гасители скорости потока по первому и второму вариантам в количестве более одного. Гаситель энергии потока по третьему варианту изобретения включает установленный выше уровня дна реки порог-растекатель с расширением по направлению движения потока воды. Используемый в этом варианте полуцилиндрический колодец, раскрытый в первом варианте, выполнен заглубленным в грунт дна реки с отметкой верхней кромки ниже отметки дна реки. От нижней кромки полуцилиндрического колодца выполнена наклонная плита с подъемом в сторону дна реки и величиной расширения в месте входа в реку, определяемой по формуле. Технический результат - применимость способа гашения в гидротехнике и газодинамике, обеспечение эффективного использования собственной энергии потока для его самогашения, упрощение конструкций устройств-гасителей энергии потока, повышение их долговечности и надежности. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Способ гашения кинетической энергии потока, гаситель энергии потока цилиндрообразный, гаситель энергии потока тороидальный, устройство для гашения кинетической энергии потока, гаситель энергии потока

Описание к заявке на изобретение

Предполагаемая группа изобретений относится к способам гашения энергии потоков жидкостей и газов и может быть использована:

- в гидротехнических сооружениях, в частности для гашения энергии водного потока на водосбросах открытого и шахтного типа;

- в машиностроении, отоплении, двигателях внутреннего сгорания, в частности для гашения энергии и шума потоков жидкостей и выхлопных газов.

Единый общий изобретательский замысел предполагаемых изобретений заключается в максимальном использовании собственной кинетической энергии газовых, жидкостных потоков для самогашения энергии газов и жидкостей путем их разворота во встречном направлении с углами встречи более 180°, что позволяет в максимальной степени нейтрализовать кинетическую и/или внутреннюю энергию потока жидкости и/или газа за счет совершения механической работы.

Разворот газов и/или жидкостей во встречном направлении с углами встречи более 180° позволяет создавать наиболее простые устройства для гашения энергии потоков.

Уровень техники

Известны различные способы гашения энергии потока, которые можно разделить:

- на пассивные способы с устройством различных препятствий в виде стенок, рассекателей, преград, продольных сопротивлений и т.п.;

- активные способы с использованием собственной энергии потоков с завихрением потоков, соударением струй, разворотом потоков во встречном направлении на углы до 180° включительно (1-8).

Общим недостатком известных из уровня техники способов и устройств гашения энергии потоков является недоиспользование энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы.

Активные способы с использованием собственной энергии потоков совмещают также и с устройством различных препятствий движению потока. В частности, на аварийном водосбросе Саяно-Шушенской ГЭС выполнены ступенчатые переливы. Но такие переливы не позволяют в достаточной степени затормозить движение потока на протяжении всего водосбросного участка, и поэтому в месте входа потока в реку он имеет высокую скорость, вызывающую размыв дна и берегов рек.

Из уровня техники также известно, что после водобойных колодцев не выполняются успокоители турбулентности, которые достаточно надежно могли бы предотвратить размыв донных и береговых линий рек.

1) Наиболее близким к способу гашения кинетической энергии потока аналогом является патент RU 2310707 С2 «Способ уменьшения разрушительного действия цунами».

Согласно известному способу в районах выхода пунами на берег в направлении, противоположном движению волн цунами, посредством разворота вектора скорости волн цунами на 180° в тоннелях - образной формы организуют встречные потоки воды.

Известный способ может быть эффективен в случае волн цунами, поскольку задачей заграждения против этих волн является прежде всего возврат приливной воды обратно в море. Но в случае применения способа для гашения потоков воды в гидротехнических устройствах, газодинамических устройствах способ не применим ввиду необходимости попутного движения потоков и не достаточно эффективен ввиду утла атаки первичного потока вторичным потоком под углом 180°, что не обеспечивает полноценное соударение потоков и соответственно не обеспечивает наиболее полное гашение энергии потока.

Технический результат изобретения - применимость способа гашения в гидротехнике и газодинамике, обеспечение эффективного использования собственной энергии потока для его самогашения, упрощение конструкций устройств-гасителей энергии потока, повышение их долговечности и надежности.

Технический результат достигается следующим.

Для более эффективного гашения первичного потока в заявляемый способ предполагает, что вектор скорости движущегося вторичного потока направляется по отношению к вектору скорости первичного потока с углом встречи более 180°.

На фиг.1 проиллюстрирован принцип осуществления способа.

Отличие предлагаемого способа от известных в следующем.

Движущийся по потоководу 1 первичный поток имеет скорость V1 и сталкиваясь с развернутым посредством разворотного участка 2 на угол встречи более 180° вторичным потоком, теряет скорость до V2, превращаясь во вторичный поток. Вторичный поток при столкновении с первичным потоком превращается в третичный поток со скоростью V3. При этом криволинейная форма разворотного участка позволяет достигнуть снижения статодинамических нагрузок на конструкции устройств-гасителей энергии потока. Снижение скорости вторичного потока позволяет снизить общую статическую нагрузку на конструкции устройств-гасителей энергии потока.

Энергия потока гасится по преимуществу при встречном соударении потоков.

Соударение потоков под углом более 180° исключает эффект расслоения встречных потоков при угле встречи 180°.

Разворот вторичного потока на угол встречи более 180° обеспечивает эффективное использование собственной энергии потока для его самогашения, упрощение конструкции устройств-гасителей энергии потока, повышение их долговечности и надежности.

2) Известные способы гашения энергии потока реализуются в различных устройствах, называемых гасителями (Патенты RU 2310707 С2, RU 2524814 C1, RU 2341615 C1, RU 2375520 C1, RU 2483158 C1, RU 2489545 C1, RU 2489546 С1, А. с.СССР 1564458).

По причине недоиспользования энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы известные устройства имеют высокую нагрузку на конструкции, являются сложными по конструкции и не достаточно эффективными.

Наиболее близким аналогом к заявляемому гасителю энергии потока цилиндрообразному является патент RU 2450103 С2 «Гаситель энергии потока».

Согласно аналогу гаситель энергии потока включает водобойный колодец, дно истенки которого имеют искусственную шероховатость в форме полуцилиндрических габионов. Полуцилиндрические габионы уложены на противосуффозионное устройство и имеют поперечную ориентацию относительно движения потока воды. Уступ водобойного колодца имеет вогнутую поверхность, образующая которой выполнена с постепенным увеличением угла поворота, прописывается уравнением

О''=(tg2α⋅х2)/4Н

где Н - глубина водобойного колодца;

α - конечный угол поворота касательной к кривой образующей, α<90°;

х - абсцисса кривой образующей в декартовой системе координат.

Недостатками известного устройства являются: недоиспользование энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы, высокая нагрузка на конструкции, сложность по конструкции, ограничения по вариациям образующей вогнутой поверхности при отладке гасителя.

Технический результат изобретения - обеспечение эффективного использования энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы, снижение нагрузок на конструкции, упрощение конструкции, возможность расчетных и опытно-конструкторских вариаций формы образующей вогнутой поверхности при отладке гасителя.

Технический результат достигается следующим.

Заявленное устройство (Фиг. 2) «гаситель энергии потока цилиндрообразный» выполнен таким образом, что канал гасителя потока 1 на входе плавно переходит в выполненный по образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с углом разворота более 180° и имеющий соотношение D=аН полуцилиндрический колодец 2

где

Н - сечение потока в направлении поперечного сечения полуцилиндра;

а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения высоты потока численное значение коэффициента от 2 до 10;

D - усредненный диаметр полуцилиндрической поверхности в плоскости, перпендикулярной входящему потоку.

Зависящее от скорости и максимально возможного сечения высоты потока численное значение коэффициента от 2 до 10 подбирается посредством расчетов и опытно-конструкторских работ.

На фиг. 2 проиллюстрирован принцип работы устройства.

Движущийся по потоководу 1 первичный поток имеет скорость V1 и сталкиваясь с развернутым посредством полуцилиндрического колодца 2 на угол встречи более 180° вторичным потоком, теряет скорость до V2, превращаясь во вторичный поток. Вторичный поток при столкновении с первичным потоком превращается в третичный поток со скоростью V3.

Криволинейная форма полуцилиндрического колодца позволяет достигнуть снижения статодинамических нагрузок на конструкции гасителя энергии потока. Снижение скорости вторичного потока позволяет снизить общую статическую нагрузку на конструкции гасителя энергии потока, повысить его долговечность и надежность.

Разворот вторичного потока на угол встречи более 180° обеспечивает эффективное использование собственной энергии потока для его самогашения, упрощение конструкции гасителя энергии потока, повышение его долговечности и надежности.

Возможность расчетных и опытно-конструкторских вариаций формы образующей вогнутой поверхности при отладке гасителя обеспечивает оптимизацию конструкторских решений применительно к разным типам потоков по материалу, температуре, вязкости, скорости движения и объему потока по массе.

3) Наиболее близким аналогом к заявляемому гасителю энергии потока тороидальному является патент RU 2523530 С1 «Гаситель энергии водного потока».

Согласно аналогу гаситель энергии водного потока включает водовод с уступом в кольцевой камере, сопряженной с дополнительной прямоугольной камерой. Камера гашения снабжена продольными стенками, закрепленными на дне дополнительной прямоугольной камеры гашения в виде двух вертикальных водосливных перегородок параллельно ее стенкам, а на выходном участке кольцевой камеры - конфузорно под углом одна к другой. Верхний конец стенок конфузора имеет загнутую по радиусу стенку, установленную с зазором к противоположно свободному промежутку между боковыми стенками камеры. Нижний конец вертикальных перегородок, в сторону отводящего русла, расположен перед промывной галереей с переходными криволинейными стенками, расположенными над боковыми стенками галереи и сопряженными с выходным порогом галереи. Выходной порог расположен выше дна камеры, выполнен с горизонтальной полкой и сопряжен с дном отводящего русла. Дно галереи сопряжено через отверстие с трубопроводом с плоским затвором. Вследствие соударения струй в камерах на участках: перепад, криволинейные стенки, загнутые по радиусу, перелив через стенки, а также в галерее перед выходным порогом происходит генерация потока воды, обеспечивается гашение энергии потока, достигается снижение донных скоростей навыходе и плавный вход в отводящее русло.

Недостатками известного устройства являются: недоиспользование энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы, высокая нагрузка на конструкции, сложность по конструкции.

Технический результат изобретения - обеспечение эффективного использования энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы, снижение нагрузок на конструкции, упрощение конструкции.

Технический результат достигается следующим.

Канал водовода 1 гасителя потока на входе кольцевую камеру 3 заканчивается конфузором 2 и через зазор упирается в вершину конуса 4 фигуры вращения с образующей кривой 5 в виде участка спирали Архимеда с нарастающим углом разворота более 180° и имеющий соотношение D=ad

где

где d - осредненное значение диаметра потока в поперечном его движению направлении;

а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения потока численное значение коэффициента от 4 до 10;

D - наибольший диаметр фигуры вращения в плоскости, перпендикулярной входящему потоку.

Зависящее от скорости и диаметра потока численное значение коэффициента от 2 до 10 подбирается посредством расчетов и опытно-конструкторских работ.

Для прямоугольных водоводов водовод, конфузор, кольцевая камера, фигура вращения могут быть исполнены прямоугольного очертания в плоскостях, перпендикулярных движению потока.

На фиг. 3 проиллюстрирован принцип работы устройства.

По каналу водовода 1 гасителя потока движется поток и концентрируется в конфузоре 2, увеличивая скорость до V1. Первичный поток со скоростью V1 сталкивается под углом встречи более 180° с вторичным потоком, теряет скорость до V2, превращаясь во вторичный поток. Вторичный поток при столкновении с первичным потоком превращается в третичный поток со скоростью V3.

Фигура вращения, выполненная по образующие кривой в виде участка спирали Архимеда с нарастающим углом разворота более 180°, обеспечивает расщепление первичного потока на вершине конуса фигуры вращения 4 и разворот потока во встречном направлении на угол встречи более 180°. При этом происходит круговое обжатие первичного потока вторичным потоком.

Криволинейная форма фигуры вращения позволяет достигнуть снижения статодинамических нагрузок на конструкции гасителя энергии потока. Снижение скорости вторичного потока позволяет снизить общую статическую нагрузку на конструкции гасителя энергии потока, повысить его долговечность и надежность.

Разворот вторичного потока на угол встречи более 180° обеспечивает эффективное использование собственной энергии потока для его самогашения, упрощение конструкции гасителя энергии потока, повышение его долговечности и надежности.

Возможность расчетных и опытно-конструкторских вариаций формы образующей вогнутой поверхности при отладке гасителя обеспечивает оптимизацию конструкторских решений применительно к разным типам потоков по материалу, температуре, вязкости, скорости движения и объему потока по массе.

4) Известные способы гашения энергии потока на водосбросах по линии их протяженности реализуются в различных устройствах в виде каскадных водосбросов с последовательно расположенными гасителями различного типа (6, Патент RU 2375520 C1).

По причине недоиспользования энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы известные устройства каскадов имеют высокую нагрузку на конструкции, являются сложными по конструкции и не достаточно эффективными.

Наиболее близким аналогом к заявляемому гасителю энергии потока цилиндрообразному является патент SU 1709010 (автор Илюшин В.Ф.).

Согласно аналогу водосброс включает последовательно соединенные между собой поверхностный оголовок, наклонную шахту. отводящий туннель и концевое сооружение. По длине наклонной шахты и в месте ее сопряжения с отводящим туннелем выполнены закручивающие устройства в виде колена, у которого верховой отвод выполнен в виде конфузора с плоской вставкой на дне, а низовой - в виде цилиндра, плавно сопряженного с дном конфузора. Колено каждого закручивающего устройства расположено в горизонтальной плоскости, а цилиндр каждого низового отвода состыкован с нижним участком наклонной шахты, образуя поворот в вертикальной плоскости. В результате трасса водосброса проходит по наикратчайшему пути в обход плотины, а на каждом закручивающем устройстве происходит гашение избыточной кинетической энергии сбрасываемого потока воды.

Недостатками известного устройства являются: недоиспользование энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы, высокая нагрузка на конструкции, сложностью конструкции, ограничения по вариациям образующей вогнутой поверхности при отладке гасителя.

Технический результат изобретения - обеспечение эффективного использования энергии движущегося потока для нейтрализации его кинетической энергии за счет совершения механической работы, снижение нагрузок на конструкции, упрощение конструкции, возможность расчетных и опытно-конструкторских вариаций формы образующей вогнутой поверхности, шага устройств-гасителей при отладке устройства для гашения кинетической энергии потока.

Технический результат достигается следующим.

Устройство для гашения кинетической энергии потока включает последовательно установленные и соединенные между собой на протяжении участка потока гасители скорости потока в виде устройств по п. 2 и 3 в количестве более одного (Фиг 4, Фиг. 5).

Описание схем работы устройств по п. 2 и 3 как отдельных устройств-гасителей энергии потока приведено выше.

Устройства по п. 2 применимы в качестве элементов для комплектования открытых каскадных тормозов в открытых водосбросах.

Устройства по п. 3 применимы в качестве элементов комплектования устройств для гашения кинетической энергии потоков закрытых каналов, предназначенных для движения по ним газов и жидкостей, в частности для участков водосбросов, трактов выхлопа газов двигателей внутреннего сгорания, пр.

Устройство работает следующим образом.

При использовании в качестве элементов для комплектования открытых каскадных тормозов в открытых водосбросах выполняют последовательную установку устройств-гасителей по п. 2, создавая каскад.

При движению водного потока от высотной отметки верхнего бьефа к высотной отметке нижнего бьефа поток воды последовательно тормозится. Это не позволяет водному потоку набирать критические значения энергии.

Поскольку энергия движущегося потока определяется известным соотношением

где

- плотность движущегося потока, кг/м3;

- площадь сечения движущегося потока, м2;

V - скорость движущегося потока, м/с,

то эффективное торможение потока на протяжении участка водосброса является наиболее актуальным способом предотвращения размыва гидротехнических сооружений и прилегающих днищ акваторий.

Криволинейная часть нижнего устройства заглублена ниже уровня дна реки, что позволяет снизить степень турбулентность потока перед переходом потока в русло реки.

Устройства по п. 3 соединяются в устройство для гашения кинетической энергии потока последовательно. Работа устройство для гашения кинетической энергии потока аналогична вышеописанному.

5) Из уровня техники известно о водосбросных устройствах завихряющего, дробящего, аэрирующего поток типа (1-5, Авторское свидетельство СССР №271382, кл. Е02В 8/06, 1970).

Недостатком известных устройств является наличие в месте водосброса избыточных общих и местных скоростей водного потока в виде вихрей, струй, которые в свою очередь способствуют размыву дна рек и берегов.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является Гаситель энергии потока для водопропускного сооружения (Авторское свидетельство СССР №1684411 кл, Е02В 8/06, 1958).

Согласно описанию аналог включает водосброс с параллельными боковыми стенками и выполненный с расширяющимися в плане боковыми стенками водобой, на котором установлен прямолинейный порог-растекатель, расположенный по направлению течения потока за угловым сопряжением боковых стенок водосброса и водобоя. Порог-растекатель установлен на основании расчетных гидродинамических зависимостей.

Недостатком аналога является турбулентный характер выводимого в реку потока воды, обусловленный расположением порога-растекателя выше уровня дна реки и наличием препятствий в виде водобойных приспособлений на пороге-растекателе.

Технический результат изобретения - исключение размыва дна и берегов на водосбросах гидротехнических сооружений.

Технический результат достигается следующим.

Гаситель энергии потока выполнен в виде полуцилиндрического колодца по п. 2 и заглублен в грунт дна реки с отметкой верхней кромки 1 ниже отметки дна реки, а от нижней кромки 2 полуцилиндрического колодца выполнена наклонная плита 3 с подъемом в сторону дна реки и величиной расширения в месте входа в реку, определяемой по формуле

В=(Qmax)/(Hmin*Vnom)

где

В - ширина водного потока на входе в реку, м;

Qmax - максимальный планируемый объем водосброса, м3;

Hmin - минимальная глубина водного потока от отметки дна реки до уровня поверхности воды в реке, м;

Vnom - номинальная скорость водного потока на входе в реку, принимаемая равной 1,5 м/с.

Устройство работает следующим образом.

Вышедший из гасителя водный поток имеет высокую турбулентность и аэрированность. По мере движения потока воды по наклонной плите 3 может происходить незначительное снижение его скорости, т.к. высота сечения водного потока на входе в устройство больше, чем на выходе. Соотношение площадей сечения на входе и на выходе в устройство не имеет принципиального значения, но площадь сечения входящего потока не должна превышать площадь сечения выходящего потока.

Наклон плиты позволяет создать подпор и равнонаправить векторы скоростей растекания, благодаря чему происходит раскручивание вихрей и разложение струй потока.

Источники информации, принятые во внимание

1. Справочник проектировщика гидротехнических сооружений. - М: Стройиздат, 1983 г.

2. Ахметов В.К., Шкадов В.Я. Численное моделирование вязких вихревых течений для технических приложений. М., Изд-во АСВ, 2009,

3. Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Куприянов В.П., Новикова И.С., Родионов В.Б., Ханов Н.В., Цедров Г.Н., Асташова И.В. Особенности движения воздухонасыщенного потока воды в высоконапорных вихревых водосбросах // Безопасность энергетических сооружений. 2010, Вып. 17, с. 236-251.

4. Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Мордасов А.П. Закрученные потоки в гидротехнических сооружениях. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 45-48, рис. 2.4-2.7.

5. Животовский Б.А. Водосбросные и сопрягающие сооружения с закруткой потока. М., Изд-во РУДЫ. 1995, с 75-77, рис. 36.

6. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений. Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 237, рис. 16.6.

8. Розанов Н.П. и др., М., Колос, 1984, М.Б. Кошумбаев «Устройства нижнего бьефа водостоков» Международная Академия Информатизации «Гашение энергии потока воды соударением струй в узле сопряжения шахты с отводящим туннелем» УДК 626.627.

1. Способ гашения кинетической энергии потока, включающий разворот потока, отличающийся тем, что вектор скорости движущегося вторичного потока направляют по отношению к вектору скорости первичного потока с углом встречи более 180°.

2. Гаситель энергии потока, включающий водобойный колодец с днищем, вогнутой поверхностью уступа, образующая которой выполнена с постепенным увеличением угла поворота, отличающийся тем, что канал гасителя потока на входе плавно переходит в выполненный по образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с углом разворота более 180° и имеющий соотношение D=аН полуцилиндрический колодец, где Н - сечение потока в направлении поперечного сечения полуцилиндра; а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения высоты потока численное значение коэффициента от 2 до 10; D - усредненный диаметр полуцилиндрической поверхности в плоскости, перпендикулярной входящему потоку.

3. Гаситель энергии потока, включающий водовод, кольцевую камеру, конфузор, отличающийся тем, что канал водовода гасителя потока на входе в кольцевую камеру заканчивается конфузором и через зазор упирается в вершину конуса фигуры вращения с образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с нарастающим углом разворота более 180° и имеющей соотношение D=ad, где d - осредненное значение диаметра потока в поперечном его движению направлении; а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения потока численное значение коэффициента от 4 до 10; D - наибольший диаметр фигуры вращения в плоскости, перпендикулярной входящему потоку.

4. Гаситель энергии потока по п.3, отличающийся тем, что водовод, конфузор, кольцевая камера, фигура вращения исполнены прямоугольного очертания в плоскостях, перпендикулярных движению потока.

5. Устройство для гашения кинетической энергии потока, включающее последовательно соединенные между собой гасители, отличающееся тем, что на протяжении потока установлены гасители скорости потока по пп. 2 и 3 в количестве более одного.

6. Гаситель энергии потока, включающий установленный выше уровня дна реки порог-растекатель с расширением по направлению движения потока воды, отличающийся тем, что полуцилиндрический колодец по п.2 выполнен заглубленным в грунт дна реки с отметкой верхней кромки ниже отметки дна реки, а от нижней кромки полуцилиндрического колодца выполнена наклонная плита с подъемом в сторону дна реки и определяемой по формуле В=(Qmax)/(Hmin*Vnom) шириной водного потока на входе в реку, где В - ширина водного потока на входе в реку, м; Qmax - максимальный планируемый объем водосброса, м3; Hmin - минимальная глубина водного потока от отметки дна реки до уровня поверхности воды в реке, м; Vnom - номинальная скорость водного потока на входе в реку, принимаемая равной 1,5 м/с.

7. Гаситель энергии потока по п.6, отличающийся тем, что площадь сечения входящего потока в начале наклонной плиты не превышает площадь сечения выходящего потока в конце наклонной плиты.



 

Похожие патенты:

Концевой участок раструбного типа напорного водопропускного сооружения с вертикальным выходом потока относится к области гидротехники, а именно к конструктивным элементам напорных водопропускных сооружений, и может быть использован в качестве гасителя энергии потока напорного закрытого водовода водосброса, водовыпуска или водоспуска на гидроузлах со средними и высокими напорами.

Изобретение относится к гидротехнике, гидравлике, гидромеханике, а более конкретно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для использования в составе гидроузлов, снабженных трубчатыми водовыпусками.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока после напорных водоводов в приемном колодце. Гаситель энергии содержит водовод 1, колодец, в концевом вертикальном расширении имеющий вид сферы 2, купол которой снабжен отражателем потока в виде зубчатого пустотелого патрубка 4.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для водосбросных систем со значительным колебанием уровня воды в нижнем бьефе. Гаситель энергии содержит водобойный колодец 1, подводящий напорный водовод 3, отводящий канал 4.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для обеспечения безопасного пропуска чрезвычайного паводкового расхода в условиях угрозы перелива воды через гребень грунтовой плотины при наличии в составе гидроузла основного водосброса.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водосбросам и может быть использовано для регулирования уровня воды в водоемах, грозящих наводнением, например на реках Зея, Амур и других подобных водоемах.

Изобретение относится к гидротехнике, гидравлике, гидромеханике, а более конкретно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии после напорных водоводов в приемной камере.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубчатых и туннельных водопропускных сооружений.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройству для борьбы с овражной эрозией. Устройство содержит консольный перепад (1), соединенный выходным участком с верхней частью полиэтиленового колодца (2).

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводов и туннельных водопропускных сооружений.

Группа изобретений относится к способам гашения энергии потоков жидкостей и газов и может быть использована в гидротехническом строительстве и в машиностроении. Единый изобретательский замысел изобретений заключается в максимальном использовании собственной кинетической энергии газовых, жидкостных потоков для самогашения энергии газов и жидкостей. Способ гашения кинетической энергии потока включает разворот потока, при этом вектор скорости движущегося вторичного потока направляют по отношению к вектору скорости первичного потока с углом встречи более 180°. Гаситель энергии потока по первому варианту включает водобойный колодец с днищем, вогнутой поверхностью уступа, образующая которой выполнена с постепенным увеличением угла поворота. Канал гасителя потока на входе плавно переходит в выполненный по образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с углом разворота более 180° и имеющий соотношение DаН полуцилиндрический колодец, где Н - сечение потока в направлении поперечного сечения полуцилиндра; а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения высоты потока численное значение коэффициента от 2 до 10; D - усредненный диаметр полуцилиндрической поверхности в плоскости, перпендикулярной входящему потоку. Гаситель энергии потока по второму варианту включает водовод, кольцевую камеру, конфузор. Канал водовода гасителя потока на входе в кольцевую камеру заканчивается конфузором и через зазор упирается в вершину конуса фигуры вращения с образующей кривой в виде участка спирали Архимеда с нарастающим углом разворота более 180° и имеющей соотношение Dad, где d - осредненное значение диаметра потока в поперечном его движению направлении; а - зависящее от скорости и максимально возможного сечения потока численное значение коэффициента от 4 до 10; D - наибольший диаметр фигуры вращения в плоскости, перпендикулярной входящему потоку. Устройство для гашения кинетической энергии потока включает последовательно соединенные между собой гасители. На протяжении потока установлены гасители скорости потока по первому и второму вариантам в количестве более одного. Гаситель энергии потока по третьему варианту изобретения включает установленный выше уровня дна реки порог-растекатель с расширением по направлению движения потока воды. Используемый в этом варианте полуцилиндрический колодец, раскрытый в первом варианте, выполнен заглубленным в грунт дна реки с отметкой верхней кромки ниже отметки дна реки. От нижней кромки полуцилиндрического колодца выполнена наклонная плита с подъемом в сторону дна реки и величиной расширения в месте входа в реку, определяемой по формуле. Технический результат - применимость способа гашения в гидротехнике и газодинамике, обеспечение эффективного использования собственной энергии потока для его самогашения, упрощение конструкций устройств-гасителей энергии потока, повышение их долговечности и надежности. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх