EP0673456B1

EP0673456B1 - Process for hydraulically branching an open stream and canal branch with hydraulic operation

Info

Publication number: EP0673456B1
Application number: EP94901799A
Authority: EP
Inventors: Anton Felder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2013-11-15
Also published as: DE59303339D1; DE4238830A1; TR27196A; JPH08508071A; WO1994011580A1; CN1103691A; PL308758A1; EP0673456A1; MX9307190A; ATE140744T1; PL171636B1; AU5624394A; US5567079A

Abstract

PCT No. PCT/EP93/03195 Sec. 371 Date May 16, 1995 Sec. 102(e) Date May 16, 1995 PCT Filed Nov. 15, 1993 PCT Pub. No. WO94/11580 PCT Pub. Date May 26, 1994The invention relates to a method and an apparatus for the hydraulic branching of an open stream having at least one straight main stream of a specific momentum and having one or more branch streams. Deflection from the main stream is brought about using the Coanda Effect. The hydraulically working channel, i.e., the main stream channel has an upstream corner in common with the branch stream channel which corner is rounded in the form of an arc of a circle between the upstream channel and the branch channel and which converges toward the corner and extends opposite that wall of the upstream channel leading toward the corner and forms with the corner an outflow gap, such that the momentum of the main stream flow which emerges, creates the Coanda Effect, thereby deflecting the controlled flow of water into the branch channel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hydraulischen Verzweigen einer offenen Strömung mit wenigstens einer gerade ausgehenden Hauptströmung eines bestimmten Impulses und einer oder mehreren Abzweigströmungen.The invention relates to a method for hydraulically branching an open flow with at least one straight outgoing main flow of a specific pulse and one or more branch flows.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine solche hydraulisch arbeitende Kanalverzweigung zur Verteilung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, in offenen Kanälen.The invention also relates to such a hydraulically operating channel branch for distributing liquids, in particular water, in open channels.

Gegenstand der Erfindung ist schliesslich die Anwendung des Verfahrens sowie der Kanalverzweigung im Wasserbau, der Siedlungswirtschaft und Bewässerungstechnik.Finally, the subject of the invention is the application of the method and the channel branching in hydraulic engineering, settlement management and irrigation technology.

Kanaltrennungen von offenen Kanälen werden in ganz spezifischen Anwendungen der Hydraulik angetroffen, nämlich dort wo Wasser verteilt werden muß. Solche Aufgaben stellen sich sowohl im Wasserbau, als auch in der Siedlungswasserwirtschaft und in der Bewässerungstechnik. Während bei Bewässerungsanlagen Feldern das Wasser zugeführt werden muß, ist im Abwasserbereich häufig durch Verteilkanäle einem Becken Wasser auf der Längsseite zuzugeben. In allen Anwendungen spielt der Spezialfall gleichförmiger Verteilung die zentrale Rolle. Der große Nachteil konventioneller Kanalverzweigungen ist jedoch, daß durch Ablösungserscheinungen und Krümmungseinflüsse bisher keine gleichförmige bzw. steuerbare Verteilung des Wassers möglich ist. Außerdem entzog sich das komplexe Phänomen weitgehend der elementaren Analyse.Duct separations from open ducts are found in very specific hydraulic applications, namely where water has to be distributed. Such tasks arise in hydraulic engineering as well as in urban water management and in irrigation technology. While water must be supplied to fields in irrigation systems, in the wastewater area, water is often added to the basin through distribution channels on the long side. The special case of uniform distribution plays the central role in all applications. The great disadvantage of conventional sewer branches, however, is that so far no uniform or controllable distribution of the water has been possible due to separation phenomena and the effects of curvature. In addition, the complex phenomenon largely eluded elementary analysis.

Beim Verzweigungsproblem geht es hauptsächlich um die Durchflußverteilung, d.h. um das Verhältnis der Durchflüsse im seitlich abgehenden und dem durchgehenden Kanalast. Die Wirkung der Verzweigungsströmung wird dabei nachhaltig beeinflußt durch das Breitenverhältnis ba/bo (ba Breite des Abzweigkanals, bo Breite des Oberwasserkanals) den Verzweigungswinkel β und das Durchflußverhältnis q = Qa/Qo (Qa Abfluß im Abzweigkanal, Qo Zulaufmenge).The branching problem is mainly about the flow distribution, ie the ratio of the flows in the laterally branching and the continuous duct branch. The effect of the branching flow is influenced by the width ratio ba / bo (ba width of the branch duct, bo width of the headwater channel), the branching angle β and the flow ratio q = Qa / Qo (Qa discharge in the branch channel, Qo inflow quantity).

Die Fließverhältnisse von sich trennenden Strömen zeigen eine Totwasserzone an der Innenseite des Abzweigkanals und ein weniger ausgeprägtes Ablösungsgebiet an der Außenseite des Unterwasserkanals auf. Desweiteren stellt sich eine typische Staupunktströmung mit Bodenablösung an der Verzweigungskante ein. Die Trennungsstromlinie an der Oberfläche läuft etwa axial zwischen den beiden Ästen auf die Verzweigungskante hin, dagegen läuft diese am Boden weit in den Unterwasserkanal hinein. Dadurch entsteht eine mit den Ablösungszonen im Einklang stehende Sekundärströmung, welche eine Bodenströmung in Richtung des Abzweigkanals induziert. Der Primärströmung wird eine spiralförmige Sekundärströmung überlagert, die an der Oberfläche nach der Außenseite und am Boden deshalb in Richtung der Innenseite fließt. Ebenfalls typisch ist das Wasserspiegelgefälle in Richtung des Krümmungsmittelpunktes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu hydraulischen Verzweigen einer offenen Strömung einfach, wirkungsvoller und besser regelbar, möglichst unabhängig vom Wasserstand, der Zulaufmenge, dem Verzweigungswinkel und den Kanalbreiten zu gestalten.
Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine solche hydraulisch arbeitende Kanalverzweigung konstruktiv einfach für die Verteilung von Wasser in offenen Kanälen zu gestalten und hierbei eine besser regelbare Verteilung unabhängig vom Wasserstand, der Zulaufmenge, dem Verzweigungswinkel und den Kanalbreiten zu gewährleisten.The flow conditions of separating streams show a dead water zone on the inside of the branch channel and a less pronounced separation area on the outside of the underwater channel. Furthermore, there is a typical stagnation point flow with soil detachment at the branching edge. The separation streamline on the surface runs approximately axially between the two branches towards the branching edge, on the other hand this runs far into the underwater channel on the ground. This creates a secondary flow in line with the separation zones, which induces a bottom flow in the direction of the branch duct. A spiral secondary flow is superimposed on the primary flow, which flows on the surface towards the outside and therefore flows towards the inside at the bottom. The water level gradient towards the center of the curvature is also typical.
The invention has for its object to make such a method for hydraulic branching of an open flow simple, effective and better controllable, as independent as possible of the water level, the inflow amount, the branching angle and the channel widths.
It is also an object of the invention to make such a hydraulically operating channel branch structurally simple for the distribution of water in open channels and to ensure a more controllable distribution irrespective of the water level, the inflow quantity, the branching angle and the channel widths.

Erreicht wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zum hydraulischen Verzweigen einer offenen Strömung dadurch, daß ein größenordnungsmäßig gegenüber dem des Hauptstroms kleiner Impulsstrom gegen eine gemeinsame Ecke zwischen Hauptstrom und Verzweigungsstrom gerichtet wird.
Vorzugsweise ist der Impulsstrom gleich ein Hundertstel des Impulses der Hauptströmung.This is achieved in a method of the type mentioned at the outset for the hydraulic branching of an open flow in that an impulse flow which is small in magnitude compared to the main flow against a common corner between the main flow and branch current is directed.
The pulse stream is preferably one hundredth of the pulse of the main flow.

Es ist überraschend, daß durch einen solchen kleinen Impulsstrom die Verzweigung in regelbarer Weise dadurch vor sich geht, daß ein Teil des Hauptstroms, der Abzweigstrom, sich als ganzes an die gekrümmte Wand anlegt und den Zweigstrom ohne die den Durchsatz beeinträchtigenden Sekundärströmungen und Totwasserbereich in den Abzweigkanal überführt.It is surprising that such a small impulse stream branches in a controllable manner in that part of the main stream, the branch stream, is applied as a whole to the curved wall and the branch stream without the secondary flows and dead water area which impair the throughput into the Branch channel transferred.

Die hydraulisch arbeitende Kanalverzweigung zur Verteilung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, in offenen Kanälen umfasst nach der Erfindung

a) eine insbesondere kreisbogenförmig abgerundete gemeinsame Ecke zwischen Oberwasserkanal und Zweigkanal;
b) eine gegen die Ecke hin konvergierende Wand, die gegenüber der zur Ecke hinführenden Wand des Oberwasserkanals verläuft; und
c) die mit der Ecke einen Auslaufspalt bildet, wobei der unter Ausnutzung des Coanda-Effekts austretende Impulsstrom sich an die Berandung der abgerundeten Ecke als Wandstrahl anlegt.

According to the invention, the hydraulically operating channel branch for the distribution of liquids, in particular water, in open channels

a) a corner, in particular rounded in a circular arc, between the upper water channel and the branch channel;
b) a corner converging wall that is opposite the corner of the upper water channel wall; and
c) which forms an outlet gap with the corner, the impulse stream emerging using the Coanda effect applying itself to the edges of the rounded corner as a wall jet.

In Weiterbildung des Verfahrens geht die Wandung für die Hauptströmung vor der Verzweigungsstelle muldenartig aufgeweitet in die Abzweigwandung, d.h. die Wandung für die Abzweigströmung, abgerundet über.In a further development of the method, the wall for the main flow in front of the branching point is widened like a trough into the branch wall, i.e. the wall for the branch flow, rounded over.

Zur Umlenkung wird der Coanda-Effekt durch den mit der höheren potentiellen Energie behafteten Impulsstrom zweckmässig hervorgerufen.For the redirection, the Coanda effect is expediently caused by the pulse current with the higher potential energy.

Ohne Einsatz fremder Energie wird der Strahl veranlaßt, bis zu einem Spalt gestaut zu werden, aus diesem Spalt auszutreten und sich an die gekrümmte Wandung anzulegen und damit gleichmässig das Strömungsfeld zu verformen.
In Weiterbildung der Erfindung kann der kleine Impulsstrahl mit Fremdwasser als Fremdimpuls gespeist werden. Dies kann dann beispielsweise so geschehen, daß ausserhalb der Wandung der Hauptströmung und beispielsweise parallel zu dieser ein Fremdimpulsstrom, beispielsweise ein Fremdwasserstrom, bis in den Bereich der abgerundeten Ecke geführt wird und dann seine Aufgabe, den Teilstrom - um die Ecke zu führen - übernimmt.Without the use of external energy, the beam is caused to be jammed up to a gap, to emerge from this gap and lie down on the curved wall and thus evenly deform the flow field.
In a further development of the invention, the small pulse jet can be fed with extraneous water as an external impulse. This can then be done, for example, in such a way that outside the wall of the main flow and, for example, parallel to it, an external impulse flow, for example an extraneous water flow, is led into the region of the rounded corner and then takes over its task of leading the partial flow around the corner.

Besonders interessant ist es, daß die gewünschte Aufteilung des Naßmediums, insbesondere Wassers, in der Kanalverzweigung in Abhängigkeit von der Größe des Austrittsimpulses steuerbar ist.It is particularly interesting that the desired division of the wet medium, in particular water, can be controlled in the channel branch depending on the size of the exit pulse.

Die Kanalverzweigung kann so ausgeführt werden, daß der Umlenkwinkel α an der abgerundeten Ecke, welcher dem Abzweigwinkel β entspricht, veränderbar ist. Unterschiedliche Austrittspalt-Größen können ausgebildet werden.The duct branching can be carried out in such a way that the deflection angle α at the rounded corner, which corresponds to the branch angle β, can be changed. Different outlet gap sizes can be formed.

Die einspringende Wand im Oberwasser kann über die Wassertiefe gerade durchgehen.The protruding wall in the upper water can go straight through the water depth.

Für bestimmte Aufgaben, die es mit sich bringen, daß man am Boden des Kanals besonders viel Wasser führen will, ist es möglich, die einspringende Wand entsprechend einer durch den gewünschten Aufbau vorgegebenen Funktionen über die Wassertiefe zu verformen, derart, daß z.B. die Wandung in der Stirnansicht becherförmig ausgebildet ist, d.h. von einer großen Spaltbreite oben parabelförmig sich gegen eine geringe Spaltbreite unten verjüngt.For certain tasks that involve the need to carry a particularly large amount of water at the bottom of the channel, it is possible to deform the protruding wall over the water depth in accordance with a function specified by the desired structure, such that e.g. the wall is cup-shaped in the end view, i.e. from a large gap width above parabolic tapered towards a small gap width below.

Wenn man beispielsweise am Boden der Hauptströmung wenig, am Boden der Impulsströmung viel Wasser aus bestimmten Gründen, um beispielsweise den Impuls in einer gewissen Weise zu beeinflussen, beispielsweise um den Impulsschwerpunkt zu senken, haben will, kann eine umgekehrt becherförmige Konstruktion vorgesehen werden, wobei die Spaltbreite oben gering sich dann in Form einer umgekehrten Parabel nach unten erweitert.For example, if you have little water at the bottom of the main flow and a lot of water at the bottom of the momentum flow for certain reasons, for example to influence the momentum in a certain way, for example to lower the momentum center an inverted cup-shaped construction can be provided, the gap width at the top then widening downward in the form of an inverted parabola.

Je nach den vorgegebenen Funktionen ist also die Verformung entsprechend dem gewünschten Aufbau über die Wassertiefe vorzunehmen.Depending on the specified functions, the deformation must be carried out according to the desired structure over the water depth.

Wichtig ist in jedem Fall, daß die abgerundete Ecke mit der gegenüberstehenden eingesetzten Wand einen Auslauf spalt bildet.It is important in any case that the rounded corner with the opposite wall used forms a spout.

Es wird nicht verkannt, daß bereits durch diverse Einbauten im Bereich der Kanalverzweigung oder andere konstruktive Maßnahmen wie einspringende Ecken und Verengung des Unterwasserkanals bereits versucht wurde, eine gleichförmige bzw. regelbare Aufteilung des Wassers in Kanalverzweigungen zu erreichen, nie jedoch durch eine hydraulische Maßnahme und unter Ausnützung des sog. Coanda-Effekts.It is not ignored that attempts have already been made to achieve a uniform or controllable division of the water into canal branches by various installations in the area of the canal branching or other constructive measures such as recessed corners and narrowing of the underwater canal, but never by a hydraulic measure and under Exploitation of the so-called Coanda effect.

Aus der EP-A-0 281 856 ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht herleitbar. Dort wird nämlich eine gleichmässige Wasserverteilung nur erreicht, wenn Umlenk-Trennwände im Bereich des Beginns der Abzweigung errichtet werden.The method according to the invention cannot be derived from EP-A-0 281 856. A uniform water distribution is only achieved there if diverting partitions are erected in the area of the start of the branch.

Bekanntlich wird die Wirkungsweise von Kanalverzweigungen nachhaltig beeinflußt durch das Breitenverhältnis Ba/bo, den Verzweigungswinkel β und das Durchflußverhältnis q=Qa/Qo. Dies hat zur Folge, daß sich die Verteilung des Wassers auf dem Unterwasserkanal ständig ändert und somit eine gleichmäßige Verteilung nie, bzw. nur in den seltensten Fällen gegeben ist. Hier bedeutet die Maßnahme der Erfindung einen überraschenden Schritt nach vorne.As is known, the mode of operation of channel branches is influenced by the width ratio Ba / bo, the branching angle β and the flow ratio q = Qa / Qo. The consequence of this is that the distribution of the water on the underwater channel changes constantly and thus an even distribution is never, or only in the rarest of cases. Here the measure of the invention means a surprising step forward.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonders darin, daß die Verteilung des Wassers durch den aus dem Spalt austretenden Flüssigkeitsstrahl, welcher sich dann unter Ausnutzung des Coanda-Effektes an der Berandung der abgerundeten Ecke anlegt, gesteuert werden kann. Der so in den Abzweigkanal einmündende Wandstsrahl bewirkt, daß im Gegensatz zu konventionellen Abzweigkanälen dadurch kein Ablösungsgebiet an der Innenseite des Abzweigkanals und Totwasserzone an der Aussenseite des Unterwasserkannals sich ausbilden kann. Das Strömungsbild ist, über den gesamten Kanalquerschnitt betrachtet, gleichmäßig zur Trennungsstromlinie verformt. Dieser Strömungsverlauf ermöglicht sowohl eine analytische wie auch numerische Berechnung. Ebenfalls von enormer Bedeutung ist, daß für die Aufteilung des Wassers zu je 50 % in den Abzweigkanal und den Unterwasserkanal der dazu benötigte Impuls des austretenden Strahles aus dem Spalt nur 1/100 des Impuls der Hauptströmung sein muß.The advantages achieved by the invention consist in particular in that the distribution of the water can be controlled by the liquid jet emerging from the gap, which then uses the Coanda effect on the edge of the rounded corner. The wall steel beam thus opening into the branch duct has the effect that, in contrast to conventional branch ducts, there is no separation area on the inside of the branch duct and dead water zone on the outside of the branch duct Underwater channel can form. The flow pattern, viewed across the entire channel cross-section, is evenly deformed to the separation flow line. This flow pattern enables both analytical and numerical calculation. It is also of enormous importance that for the division of the water by 50% into the branch channel and the underwater channel, the required impulse of the emerging jet from the gap only has to be 1/100 of the impulse of the main flow.

Allgemein versteht man unter Coanda-Effekt die Ablenkung eines Strahls zu einer gekrümmten Wand hin. Das Anlegen beruht auf einer Unterdruckwirkung im Bereich des wandseitigen Strahl randes. Mit offenen Kanälen sind Freispiegelkanäle gemeint.In general, the Coanda effect is the deflection of a beam towards a curved wall. The application is based on a vacuum effect in the area of the wall-side beam edge. Open channels mean free-mirror channels.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1: eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungs form ist;
Fig. 2a, 2b, 2c: Stirnansichten vom Oberwasserkanal der Fig. 1 aus gesehen sind und die
Fig. 3 - 5: weitere Ausführungsformen, die Ausgestaltung der Figur 1 variierend zeigen.

For example, embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which

Fig. 1: is a schematic plan view of a first embodiment;
2a, 2b, 2c: End views are seen from the upper water channel of Fig. 1 and the
3 - 5: further embodiments which show the design of FIG. 1 in a varying manner.

Bei der Ausführungsform der Figur 1 ist eine T-Verzweigung gezeigt. Eine im Oberwasserkanal 2 einspringende Wand 3 wird in einer Verziehung bis an die abgerundete Ecke 4 geführt. Die einspringende Wand 3 bildet mit der in einer Verziehung nach außen führenden Seitenwand 5 des Oberwasserkanals einen kleinen Seitenkanal 6, der sich zu der abgerundeten Ecke hin verjüngt bis annähernd die ursprüngliche Breite bo des Oberwasserkanals der Hauptströmung wieder gegeben ist. Gegenüber der gestrichelten durchgehenden Linie des Oberwasserkanals ist die nach außen führende Seitenwandung 5 des Oberwasserkanals aus der Geraden heraus zuerst sehr flach gekrümmt und dann vor dem Übergang zur abgerundeten Ecke 4 hin stärker zur Formgebung der muldenartigen Ausgestaltung geformt. Die Wandung 5 ist also nach außen ohne Diskontiunitäten aufgeweitet. Das im kleinen, hierdurch gebildeten Seitenkanal 6 fließende Wasser wird bis in den Bereich des Spaltes 7 nicht unerheblich gestaut. Dies geschieht durch den schmalen Austrittspalt 7, der zwischen der einspringenden Wand 3 und der gegenüberliegenden abgerundeten Ecke 4 gebildet wird.In the embodiment of Figure 1, a T-branch is shown. A wall 3 protruding into the upper water channel 2 is led to the rounded corner 4 in a warpage. The protruding wall 3 forms, with the side wall 5 of the upper water channel leading outward in a warping, a small side channel 6 which tapers towards the rounded corner until approximately the original width bo of the upper water channel of the main flow is given again. Compared to the dashed continuous line of the upper water channel, the outward leading side wall 5 of the upper water channel is first curved very flat out of the straight line and then before the transition to rounded corner 4 shaped more to shape the trough-like configuration. The wall 5 is thus widened to the outside without discounts. The water flowing in the small side channel 6 formed in this way is not inconsiderably dammed up into the area of the gap 7. This happens through the narrow exit gap 7, which is formed between the projecting wall 3 and the opposite rounded corner 4.

Erfindungsgemäß fließt das Wasser Qo in Figur 1 gemäß der Pfeilrichtung der T-Verzweigung zu. Die einspringende Wand 3 bewirkt im Oberwasser einen gewissen Auf stau, welcher im Seitenkanal 6 bis zum Austrittspalt erhalten bleibt. Da im unmittelbaren Bereich der T-Verzweigung jedoch annähernd wieder die Normalwassertiefe vorliegt, besteht ein Potentialunterschied zwischen Seitenkanal 6 und Abzweigkanal 1. Der Potentialunterschied bewirkt nun, daß aus dem Austrittspalt 7 ein Flüssigkeitsstrahl austritt und aufgrund des Coanda-Effektes entlang der abgerundeten Ecke 4 in den Abzweigkanal 1 hineinfließt. Die Folge hiervon ist eine gleichmäßige Verformung des Strömungsfeldes in der T-Verzweigung derart, daß die gewünschte Aufteilung des Wassers in Abhängigkeit des Austrittsimpulses erreicht wird.According to the invention, the water Qo flows in in FIG. 1 in the direction of the arrow of the T-branch. The protruding wall 3 causes a certain amount of congestion in the headwater, which remains in the side channel 6 up to the outlet gap. However, since the normal water depth is approximately present again in the immediate area of the T-branch, there is a potential difference between side channel 6 and branch channel 1. The potential difference now causes a liquid jet to emerge from the outlet gap 7 and, due to the Coanda effect, along the rounded corner 4 in the branch duct 1 flows into it. The consequence of this is a uniform deformation of the flow field in the T-branch in such a way that the desired division of the water as a function of the exit pulse is achieved.

Variationsmöglichkeiten dieser Verhältnisse zeigen die Figur 2a - 2c, Möglichkeiten, mit denen der Austrittsimpuls des Strahls gesteuert werden kann. Ist nach Figur 2a die einspringende Wand 3 über die Wassertiefe gerade, so ist sie nach Figur 2b über die Wassertiefe becherförmig, nach Figur 2c umgekehrt becherförmig ausgebildet und bewirkt je nach Zulaufmenge Qo einen unterschiedlichen Auf stau im Oberwasserkanal 2 und damit auch einen hiervon abhängigen veränderbaren Austrittsimpuls des Strahls. Ist die Durchtrittsmenge über die Wassertiefe nach Figur 2a im Seitenkanal von oben nach unten gleich, so nimmt sie in Folge der parabelförmigen Ausbildung der Wandung 3 gem. Figur 2b ab, gem. Figur 2c (umgekehrte Parabel) zu.Variations of these relationships are shown in FIGS. 2a-2c, possibilities with which the exit pulse of the beam can be controlled. If the protruding wall 3 is straight over the water depth according to FIG. 2a, then it is cup-shaped according to FIG. 2b over the water depth, and vice versa cup-shaped according to FIG Exit pulse of the beam. If the amount of passage over the water depth according to FIG. 2a in the side channel is the same from top to bottom, then it increases as a result of the parabolic design of the wall 3 according to FIG. Figure 2b, acc. Figure 2c (reverse parabola) too.

Die Wandung 3 ist so eingesetzt, daß Ablösungen an der Wand nicht auftreten.The wall 3 is used so that detachments do not occur on the wall.

In Weiterbildung der Erfindung kann die einspringende Wand 3 aus einem relativ dünnen Blech bestehen, um die Strömung vom Hauptkanal vom Seitenkanal abzutrennen. Bei Abwasserkanälen ist Edelstahl möglich. Diese Verziehung/Verjüngung der Wandung 3 darf nicht schräger als 8 ° zur Hauptströmungsrichtung sein, um den gewünschten Effekt überhaupt noch zu erzeugen.In a further development of the invention, the projecting wall 3 can consist of a relatively thin sheet metal in order to separate the flow from the main channel from the side channel. Stainless steel is possible for sewers. This warping / tapering of the wall 3 must not be more oblique than 8 ° to the main flow direction in order to still produce the desired effect.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung, die herangezogen werden kann, wenn der Verzweigungswinkel in einem Bereich von 10 ° - 160 ° verändert wird; gleiche Bezugszeichen stehen für gleiche Elemente.FIG. 3 shows an embodiment according to the invention which can be used if the branching angle is changed in a range from 10 ° to 160 °; the same reference symbols stand for the same elements.

Figur 5 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Verzweigungskanälen, von denen jeweils die Breite ba und der Durchfluß Qa angegeben sind. Dies ist eine Ausführungsform mit Fremdenergie-Impuls Qf und die Darstellung ist jeweils symmetrisch. Jeweils zwei Austrittspalte 7 sind einander gegenüber vorgesehenFIG. 5 shows an embodiment with two branching channels, of which the width ba and the flow rate Qa are specified. This is an embodiment with external energy pulse Qf and the representation is symmetrical in each case. Two outlet gaps 7 are provided opposite each other

Claims

Method for the hydraulic branching of an open stream having at least one straight main stream of a specific momentum and having one or more branch streams, characterized in that a momentum stream having a momentum of a smaller order of magnitude than that of the main stream is directed toward a common rounded corner (4) between the main stream and the branch stream, in such a way that, by a utilization of the Coanda effect, branching takes place without secondary streams and a dead-water region.
Method according to claim 1, characterized in that the momentum stream is equal to 1/100 of the momentum of the main stream.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wall for the main stream merges, upstream of the branching point, rounded and widened in a trough-like manner into the branch wall (wall for the branch stream).
Method according to claim 3, characterized in that a jet is induced to build up as far as a gap, to emerge from this gap and to come to bear against the bent wall and consequently deform the flow pattern uniformly.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that the small momentum jet is fed with external water (Qf) as an external momentum.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desired division of the water in the channel branch can be controlled in dependence on the magnitude of the outflow momentum.
Hydraulically working channel branch for the distribution of liquids, particularly water, in open channels, comprising
a) a common corner, rounded particularly in the form of an arc of a circle, between the upstream channel and branch channel;

b) a wall (3) which converges toward the corner (4) and extends opposite that wall of the upstream channel leading toward the corner (4); and

c) the wall (3) forms with the corner (4) an outflow gap (7), the momentum stream which emerges by a utilization of the Coanda effect coming to bear against the edging of the rounded corner (4) as a wall jet.
Channel branch according to one of claims 5 to 7, characterized in that the deflecting angle (α) at the rounded corner (4), which corresponds to the branching angle (β), is variable.
Channel branch according to one of claims 6 to 8, characterized in that different outflow-gap sizes (7) can be formed.
Channel branch according to one of the preceding claims, characterized in that the re-entrant wall (3) in the upstream channel (2) is deformed over the water depth according to a function predetermined by the desired build up.
Channel branch according to claim 10, characterized in that the shape of the wall (3), as seen in an end view, is cup-shaped (Figure 2B) or inversely cup-shaped (Figure 2C).
Channel branch according to one of the preceding claims, characterized by an external water feed (Qf) as an external momentum for generating an outflow jet from the gap (7).
Channel branch according to one of the preceding claims, characterized in that that wall (5) of the upstream channel (of the main stream) leading toward the rounded corner is designed set back in a trough-like manner (5).
Channel branch according to claim 13, characterized in that the transition out of the straight (6) is first bent very slightly and then, upstream of the transition to the rounded corner (4), is shaped more sharply in order to form the trough-like design.
Use of the method according to one of claims 1 to 6 and of the channel branch according to one of claims 7 to 14 in hydraulic engineering, residential water supply and irrigation technology.