RU2489545C1 - Water flow energy damper - Google Patents
Water flow energy damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489545C1 RU2489545C1 RU2012116782/13A RU2012116782A RU2489545C1 RU 2489545 C1 RU2489545 C1 RU 2489545C1 RU 2012116782/13 A RU2012116782/13 A RU 2012116782/13A RU 2012116782 A RU2012116782 A RU 2012116782A RU 2489545 C1 RU2489545 C1 RU 2489545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- niche
- shutter
- water
- wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в различных водосбросных сооружениях.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to extinguish a water stream in various spillway structures.
Известен гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец с установленной на уровне подводящего канала Г-образной стенкой (Многоязычный словарь по ирригации и дренажу. / Под ред. К.К.Шубладзе. М.: Русский язык, 1978, с.209, №5930).A well-known energy flow damper, including a water well with a L-shaped wall installed at the level of the supply channel (Multilingual Dictionary of Irrigation and Drainage. / Ed. K.K.Shubladze. M.: Russian language, 1978, p.209, No. 5930).
Недостатком указанного гасителя является то, что Г-образная водобойная стенка находится под воздействием пульсационных нагрузок потока. В результате этого снижается эксплуатационная надежность бетонной водобойной стенки. Переливной -сбросной режим через гребень водобойной стенки отсутствует, при котором не происходит поступление воды в нижний бьеф канала, при этом невозможен автоматический режим работы при любом заданном уровне. Кроме того, обтекаемая поверхность водобойной стенки подвергается кавитационным разрушениям, а при значительных колебаниях горизонтов воды в нижнем бьефе, происходит сбой струй в ту или иную сторону, следовательно, оно малоэффективно гасит энергию потока. Другим недостатком является то, что высота водобойной стенки определяется для пропуска расчетного расхода для отверстия ниже водобойной стенки, а, следовательно, она препятствует затоплению гидравлического прыжка в верхнем бьефе, и ее параметры не достаточно увязаны с геометрическими параметрами колодца. Кроме того, местоположение водобойной стенки определяется не только из расчетных, но и из конструктивных соображений. Занесение водобойного колодца крупнообломочным материалом уменьшает реактивное воздействие стенки на водный поток.The disadvantage of this damper is that the L-shaped watering wall is under the influence of pulsating flow loads. As a result of this, the operational reliability of the concrete watering wall is reduced. There is no overflow-discharge mode through the crest of the watering wall, at which water does not flow into the downstream channel of the channel, and automatic operation at any given level is impossible. In addition, the streamlined surface of the water-bearing wall undergoes cavitation destruction, and with significant fluctuations in the water horizons in the downstream, the jets fail in one direction or another, therefore, it dampens the flow energy inefficiently. Another disadvantage is that the height of the water wall is determined to skip the calculated flow rate for the hole below the water wall, and, therefore, it prevents flooding of the hydraulic jump in the upper pool, and its parameters are not sufficiently linked to the geometric parameters of the well. In addition, the location of the water wall is determined not only from design, but also from design considerations. The introduction of a water well by coarse material reduces the reactive effect of the wall on the water flow.
Наиболее близким по технической сущности из известных ранее является гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец, водобойную стенку выполненную криволинейной в вертикальной плоскости и дно подводящего канала выполнено в виде консоли, а в дне колодца выполнено промывное отверстие (Авторское свидетельство СССР №1562396 Е02В 8/06, 1988).The closest in technical essence of the previously known is a water flow energy damper, including a water well, a water wall made curved in the vertical plane and the bottom of the inlet channel is made in the form of a console, and a washing hole is made in the bottom of the well (USSR Author's Certificate No. 1562396 ЕОВВ 8 / 06, 1988).
Недостаток указанного гасителя заключается в том, что поток не имеет переливной - сбросной режим через гребень водобойной стенки, и поток, выходя из водобойной стенки с боковыми контрфорсами, образует с ними камеру, установленную с зазором к стенкам колодца, в результате чего за стенкой происходит сужение потока в плане, что приводит к концентрации расхода на узком фронте, в результате местные скорости сохраняют высокие значения на большом расстоянии от гасителя, что снижает эффективность гашения энергии на участке сужения канала. При этом не исключается ударного воздействия на элементы крепления отводящего канала, а это значит, не способствует достаточному сглаживанию поверхности воды. Таким образом, эффективность гашения энергии потока в отводящем канале недостаточна. По прототипу при непрерывном поступлении воды в отводящий канал отсутствует препятствие для перемещения наносов, т.е. отсутствует автоматическая промывка от накопившихся наносов перед криволинейной водобойной стенкой, так как промывка зависит при постоянном наблюдении эксплуатационного штата и дополнительном открытии дросселирующей пластины в ручную, при этом последняя является препятствием для промывки крупнофракционной части наносов. Это повышает затраты на его обслуживание. Кроме того, усложнение конструкции водобойной стенки из-за сложных железобетонных работ, требуется устойчивость криволинейной напорной грани в вертикальном положении, так как основное усилие равнодействующей гидростатического давления происходит по всей напорной грани, что вызывает увеличение массы и вес водобойной стенки по размерам, не позволяет снизить строительные затраты.The disadvantage of this damper is that the flow does not have an overflow - discharge mode through the crest of the watering wall, and the flow leaving the watering wall with side buttresses forms a chamber with them, which is installed with a gap to the walls of the well, as a result of which a narrowing occurs behind the wall flow in the plan, which leads to a concentration of flow on a narrow front, as a result, local speeds remain high at a large distance from the damper, which reduces the efficiency of energy quenching in the narrowing section of the channel. At the same time, impact on the fastening elements of the outlet channel is not excluded, which means that it does not contribute to sufficient smoothing of the water surface. Thus, the efficiency of quenching the energy of the flow in the discharge channel is insufficient. According to the prototype, with continuous flow of water into the discharge channel, there is no obstacle to the movement of sediment, i.e. there is no automatic flushing from accumulated sediments in front of a curved water-bearing wall, since flushing depends on constant monitoring of the operating staff and additional opening of the throttle plate manually, while the latter is an obstacle to washing coarse fraction of sediment. This increases the cost of its maintenance. In addition, the complication of the design of the water wall due to complex reinforced concrete work requires the stability of a curved pressure head in a vertical position, since the main force of the resultant hydrostatic pressure occurs throughout the pressure head, which causes an increase in the weight and weight of the water wall in size, which does not allow construction costs.
Цель изобретения - повышение эффективности путем обеспечения автоматизации срабатывания водобойной стенки.The purpose of the invention is to increase efficiency by providing automation of the operation of the water wall.
Поставленная цель достигается тем, что в гасителе энергии водного потока, включающем водобойный колодец, водобойную стенку, выполненную криволинейной в вертикальной плоскости и дно подводящего канала выполнено в виде консоли, а в дне колодца выполнено промывное отверстие, водобойная стенка выполнена в виде затвора и имеет в поперечном сечении форму сектора, прикрепленного вершиной к задней стенке колодца посредством шарнира с горизонтальной осью вращения, при этом в днище колодца выполнена ниша для размещения в ней затвора, а со стороны отводящего канала в основании и боковых стенках колодца выполнены упоры, взаимодействующие с затвором в рабочем положении, причем одна из стенок затвора, обращенная в сторону ниши колодца, выполнена вертикальной, а другая - полотном крышевидной формы с козырьком и с поплавком-противовесом цилиндрической формы в коньковой его части, и дополнительно установлен упор в виде поплавка, прикрепленного к стенке затвора, который установлен с возможностью контактирования-стыковки с задней вертикальной стенкой колодца.This goal is achieved by the fact that in the energy flow damper of the water flow, including a water well, a water wall made curvilinear in the vertical plane and the bottom of the inlet channel is made in the form of a console, and a washing hole is made in the bottom of the well, the water wall is made in the form of a shutter and has cross-sectional shape of a sector attached by a vertex to the rear wall of the well by means of a hinge with a horizontal axis of rotation, while a niche is made in the bottom of the well to accommodate the shutter, and on the sides the outlet channel at the base and side walls of the well are made stops interacting with the shutter in the working position, and one of the shutter walls facing the well niche is made vertical, and the other is a roof-shaped web with a visor and with a cylindrical-shaped counterweight float in the ridge parts thereof, and an additional stop is installed in the form of a float attached to the wall of the shutter, which is installed with the possibility of contacting-docking with the rear vertical wall of the well.
Кроме того, с целью увеличения функциональных возможностей, конец одной из стенок затвора, обращенного в сторону ниши колодца, выполнен вогнутым, а верхняя часть крышевидного полотна выполнена в виде незамкнутой спирали, обращенной к ниши, при этом отгиб начальной части спирали соединен с концом крышевидного полотна с образованием водоприемной щели, при этом одна из стенок затвора, выполненной вогнутой, со стороны ниши выполнена прямоугольной формы с козырьком-уступом, расположенных в нише колодца с возможностью контактирования с дном консоли в рабочем положении, причем привод выполнен в виде поплавков, жестко соединенных с вогнутой стороной стенки.In addition, in order to increase functionality, the end of one of the walls of the shutter facing the side of the well niche is made concave, and the upper part of the roof-shaped web is made in the form of an open spiral facing the niche, while the limb of the initial part of the spiral is connected to the end of the roof-shaped web with the formation of a water intake gap, while one of the walls of the shutter is made concave, from the side of the niche is made rectangular in shape with a visor-ledge located in the niche of the well with the possibility of contacting with the bottom to onsols in the working position, the drive being made in the form of floats rigidly connected to the concave side of the wall.
Такая конструкция гасителя энергии водного потока обеспечивает эффективное гашение энергии потока в широком диапазоне колебания уровней в отводящем канале, Водобойная стенка, выполненная в виде затвора в вертикальном положении обеспечивает необходимое гашение, так как теряется определенная часть кинетической энергии за счет поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, после чего поток по водосливной поверхности полотнища крышевидной формы поступает общим потоком в отводящий канал. Цилиндрический поплавок в коньковой его части и второй дополнительный поплавок несколько меньших размеров первого, в автоматическом режиме поддерживают в вертикальном положении затвор, а устойчивость затвора обеспечивается упорами, выполненными в основании и боковых стенках колодца со стороны сопряжения с отводящим каналом. При прекращении воды в подводящем канале начинается ускоренно опускаться затвор в нишу колодца, так как поплавок и козырек своим общим весом (в вертикальном) превышают вес водосливной стенки, устойчивость теряется и за счет поворота затвора относительно оси на шарнирах, опускается в нишу колодца, а меньшим поплавком упирается в заднюю вертикальную стенку колодца. За счет наличия зазора между нишей и полотнищем с козырьком, расположенных в нижнем положении, не происходит отложение наносов и возможна постоянная их промывка, т.е. происходит защита колодца с нишей автоматически.This design of a water flow energy absorber provides effective damping of flow energy in a wide range of level fluctuations in the discharge channel. A water-discharge wall made in the form of a shutter in a vertical position provides the necessary damping, since a certain part of kinetic energy is lost due to rotation in vertical and horizontal planes, after which the flow along the spillway surface of the roof-shaped cloth enters the general flow into the outlet channel. The cylindrical float in the ridge part and the second additional float, which are slightly smaller than the first, automatically maintain the shutter in the upright position, and the shutter stability is provided by stops made in the base and side walls of the well from the interface with the outlet channel. When water stops in the inlet channel, the shutter begins to quickly lower into the niche of the well, since the float and peak with their total weight (in vertical) exceed the weight of the overflow wall, stability is also lost due to the rotation of the shutter relative to the axis on hinges, it falls into the niche of the well, and less floats against the rear vertical wall of the well. Due to the presence of a gap between the niche and the canopy with a visor located in the lower position, sedimentation does not occur and their constant washing is possible, i.e. a well with a niche is protected automatically.
Начинается заполнение подводящего канала, соответственно, и ниши колодца. По мере повышения уровня воды в колодце оба поплавка, соединенные с прямоугольным полотнищем затвора, в форме сектора, начинают подниматься вверх. При этом одновременно под действием гидростатического давления со стороны ниши на выпуклую часть конца криволинейного полотнища дополнительно теряется устойчивость, затвор в начале медленно, а затем с ускорением поднимается за счет поплавкового привода в виде всплытия поплавков, входит в упоры и окончательно фиксируется автоматически в своем вертикальном положении, т.е. примыкая к ограничителям.The filling of the supply channel, respectively, and the niche of the well begins. As the water level in the well rises, both floats connected to the rectangular shutter plate, in the form of a sector, begin to rise upward. At the same time, under the influence of hydrostatic pressure from the side of the niche on the convex part of the end of the curvilinear panel, stability is additionally lost, the shutter slowly at the beginning, and then rises with acceleration due to the float actuator in the form of float floats, enters the stops and finally fixes automatically in its vertical position , i.e. adjacent to the limiters.
Таким образом, в процессе работы водобойной стенки выбором габаритов в виде подвижного затвора в форме сектора с его элементами и их размерами, достигается высокая степень плавного поступления воды по водосливной поверхности крышевидного полотнища и исключает сбойность потока по ширине отводящего канала, при этом уменьшается динамическое воздействие на саму конструкцию.Thus, during the operation of the water-borne wall by selecting dimensions in the form of a movable shutter in the form of a sector with its elements and their sizes, a high degree of smooth water flow through the spillway surface of the roof-shaped panel is achieved and eliminates flow failure along the width of the outlet channel, while the dynamic effect on the design itself.
Кроме того, с целью увеличения функциональных возможностей (по варианту), одна из стенок затвора выполнена вогнутой, а верхняя часть крышевидного полотна выполнена в виде незамкнутой спирали. Поток, поступая в щель незамкнутой спирали, разворачивается вдоль внутренней поверхности криволинейной стенки. Скорость по мере движения жидкости снижается. В верхней части происходит торможение потока и далее в верхней части крышевидного полотна сбрасывается в отводящий канал. Со стороны водобойной стенки образуется надвинутый прыжок воды выше консоли подводящего канала. Таким образом, гашение дополнительно осуществляется за счет потерь на вихреобразование, а также закрученного потока спиралью и перемешивания в нише колодца.In addition, in order to increase the functionality (by option), one of the shutter walls is made concave, and the upper part of the roof-shaped web is made in the form of an open spiral. The flow entering the gap of an open spiral rotates along the inner surface of the curved wall. Speed decreases as the fluid moves. In the upper part, the flow is decelerated and then in the upper part of the reticular web is discharged into the outlet channel. From the side of the watering wall, an overturned jump of water forms above the console of the supply channel. Thus, quenching is additionally carried out due to vortex loss, as well as a swirling flow in a spiral and mixing in the well niche.
Соотношение веса поплавка с крышевидым полотнищем и с козырьком подбирается таким образом, чтобы при заполнении ниши колодца водой над ними, затвор начинает медленно подниматься за счет всплытия поплавка и перемещается вверх с повышением уровня в результате дополнительной силы под действием гидростатического давления со стороны подводящего канала на конец вогнутой части затвора, и прикрытую сверху незамкнутой спиралью со щелью. При этом при необходимом гашении энергии воды, происходит поступление ее из ниши колодца по водосливной поверхности крышевидного полотна плавно при сопряжении с дном отводящего канала.The weight ratio of the float with the roof-shaped cloth and with the visor is selected so that when the well niche is filled with water above them, the shutter slowly rises due to the ascent of the float and moves up with increasing level as a result of additional force under the influence of hydrostatic pressure from the supply channel to the end concave part of the shutter, and covered from above by an open spiral with a gap. At the same time, with the necessary quenching of the energy of the water, it flows from the well niche along the spillway surface of the roof-shaped web smoothly when mating with the bottom of the outlet channel.
Работа гасителя энергии имеет устойчивое положение при контактной связи с упорами. За счет наличия перекрытия входного отверстия колодца прямоугольным полотнищем с козырьком-упором, по варианту, расположенного в горизонтальном положении, весь поток воды поступает в отводящий канал. По мере накопления гряды наносов на полотнище, вес его увеличивается, и затвор теряет устойчивость, частично приоткрывается ниша в колодце и сбрасывает через щель наносы, далее они промываются через сбросное отверстие, расположенное в дне колодца. Возвращение затвора в рабочее положение дает возможность плотно запирать проходное сечение в начале отводящего канала. Момент силы гидростатического давления повышается.The operation of the energy absorber has a stable position in contact with the stops. Due to the overlap of the inlet of the well with a rectangular cloth with a visor-stop, according to the version located in a horizontal position, the entire flow of water enters the outlet channel. As the ridge of sediment accumulates on the sheet, its weight increases, and the shutter loses stability, the niche in the well partially opens and the sediment drops through the slot, then they are washed through the discharge hole located in the bottom of the well. Returning the shutter to its working position makes it possible to tightly lock the bore at the beginning of the outlet channel. The moment of hydrostatic pressure increases.
В связи с этим нужно предусматривать оптимальные соотношения и взаимовлияния всего устройства в целом.In this regard, it is necessary to provide for the optimal ratios and mutual influences of the entire device as a whole.
Использование предлагаемого устройства в гидротехнических сооружениях повышает их надежность точной установки устройства в расчетное положение, сокращает габариты отводящего участка канала во всем диапазоне сбрасываемых расходов, исключает возможность занесения крупнообломочным материалом путем промывки при пропуске расходов.The use of the proposed device in hydraulic structures increases their reliability of the exact installation of the device in the calculated position, reduces the dimensions of the outlet section of the channel in the entire range of discharged costs, eliminates the possibility of entering coarse material by washing with skipping costs.
Практическая работоспособность предлагаемого гасителя энергии очевидна и он вписывается в технологию конструирования ирригационного оборудования.The practical operability of the proposed energy absorber is obvious and it fits into the technology of designing irrigation equipment.
На фиг.1 показана схема компоновки гасителя энергии; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел 1 на фиг.2 в рабочем положении (верхнее положение); на фиг.4 - то же в не рабочем положении (нижнее положение); на фиг.5 - узел 1 затвор (выполнение полотна крышевидной формы с дополнительным гасителем энергии в форме незамкнутой спирали) в рабочем положении; на фиг.6 - то же в нерабочем положении (нижнее положение; на фиг.7 - узел 1 затвор (выполнение дополнительного сдвоенного затвора в виде сектора, который примыкает к основному затвору) в рабочем положении; на фиг.8 - то же в нерабочем положении (нижнее положение).Figure 1 shows the layout of the energy absorber; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - node 1 in figure 2 in the operating position (upper position); figure 4 is the same in a non-working position (lower position); figure 5 - node 1 shutter (the execution of the cloth roof-shaped with an additional energy absorber in the form of an open spiral) in the working position; in Fig.6 - the same in the idle position (lower position; in Fig.7 - node 1 shutter (perform additional double shutter in the form of a sector that is adjacent to the main shutter) in the working position; in Fig.8 - the same in the inoperative position (lower position).
Гаситель энергии водного потока включает подводящий канал 1 с консолью 2, установленной в ниши 3 колодца 4. В колодце 4 с нишей 3, размещена донная промывная галерея 5 с отверстием 6. Водобойная стенка в виде затвора 7 имеет в поперечном сечении форму сектора, установленного шарнирно с горизонтальной осью 8, прикрепленного к задней стенке 9 колодца 4. При этом поперечное сечение ниши 3 соответствует поперечному сечению затвора 7.The water flow energy absorber includes a supply channel 1 with a
Затвор 7, в форме сектора, содержит вертикальное полотно 10 (в рабочем положении) со стороны подводящего канала по течению потока, а со стороны отводящего канала 11 выполнен полотном 12 крышевидной формы, снабженный со стороны ниши 13 цилиндрическим поплавком-противовесом 14 в коньковой части полотна 12, оканчивающимся плавно изогнутым козырьком 15. Вертикальное полотно 10 в верхней части (ниша 13) соединяется с полотном 12 крышевидной формы, а с внешней стороны дополнительно закреплен поплавок 16 меньшего размера, служащий также упором с возможностью контакта в нижнем положении с задней стенкой 9 после отключения воды в подводящем канале 1 (опрокидывания).The
Полотно 10 в верхнем положении (вертикальном) установлено с возможностью взаимодействия (примыкания) с задней стенкой колодца выше оси 8 вращения в виде упоров 17, ограничивающих поворот полотна 10 затвора 7, а со стороны отводящего канала 11, сопряженного с основанием колодца 4, в последнем выполнена ниша 18 с упором 19. В нишу 18 входит боковая нижняя стенка 20 полотна 12, опирающаяся на упор 19. Для ликвидации зазоров в зонах примыкания полотно 10 имеет уплотнения при контакте с упорами 17, являющимися задней стенкой колодца 4 выше оси 8 вращения (не показано).The
Затвор 7 с полотном 10, с поплавком-противовесом 14 и малым поплавком 16, который является одновременно и упором при взаимодействии с задней стенкой 9 колодца 4, отклоняется вниз к дну колодца под собственным весом, угол составляет 25...30° к горизонту, то в процессе работы его при поступлении воды в нишу 3 колодца 4 позволяет срабатывать в верхнее положение под действием гидростатического давления со стороны ниши 3 колодца 4. Галерея 5 с отверстием 6 сопряжена с трубой 21 и имеет затвор 22.The
По варианту (фиг.5 и 6) предусматривается, что верхняя часть полотна 12 снабжена дополнительно гасителем энергии потока 23 в форме незамкнутой спирали, начальный изгиб спирали выполнен заподлицо с вершиной вогнутого полотна 12 с образованием водоприемной щели 24. С внутренней стороны стенки полотна 10 и к стенке полотна 12 крышевидной формы жестко прикреплен ригель 25, а между собой полотна 10 и 12 соединены жестко поплавком 26 (приводом).According to the variant (FIGS. 5 and 6), it is provided that the upper part of the
Затвор 7 может быть выполнен в виде дополнительного сектора с дугообразной вогнутой стороной 27 в сторону подводящего канала 1 (фиг.7 и 8) и снабжено Г-образным козырьком 28 на вершине полотен 10 и 12, а вогнутая сторона 27 снабжена двумя цилиндрическими поплавками 29 и 30. Дополнительный сектор имеет прямоугольную стенку 31 с козырьком-уступом 32.The
Гаситель энергии водного потока работает следующим образом.The energy absorber of the water stream operates as follows.
Поток воды из подводящего канала 1 поступает на консоль 2, далее поступает в нишу 3 и натекает на вогнутый конец 20 полотна 12, а со стороны дна колодца 4 давление воды действует на полотно 10 с поплавковыми приводами 14 и 16. При этом, по мере заполнения водой ниши 3 колодца 4 до отметки оси 8 вращения момент выталкивающей силы потока на полотно 10 с поплавками 14 и 16 поплавкового привода, как и давление на конец вогнутой стенки 20, увеличивается. Поднимается затвор 7 в верхнее вертикальное положение, что приводит к перекрытию поперечного сечения колодца 4 со стороны отводящего канала 11. Полотно 10 в своем вертикальном положении примыкает к упорам 17 (задняя верхняя стенка колодца выше оси вращения), а полотно 12 затвора 7 опускается в нишу 18 и упирается в скошенный порог 19 (стенку).The flow of water from the inlet channel 1 enters the
Полотно 10 и полотно 12 крышевидной формы с плавно изогнутым козырьком 15 в вертикальном положении обеспечивают необходимое гашение энергии воды. Поток воды из колодца 4 по водосливной поверхности полотна 12 и стенки 20 поступает в отводящий канал 11, происходит параллельно-струйное движение ее по длине отводящего канала. Наличие плавно изогнутого конца стенки 20 (носка) назначают не ниже дна основания колодца, сопряженного с отводящим каналом 11 и угол наклона стенки 15…20°, что способствует сглаживанию поверхности воды, т.е. за счет наличия плавно изогнутой в плане траектории движения потока, уменьшается нагрузка, и размыв дна канала в пределах крепления.The
При понижении уровня воды до полного прекращения в подводящем канале 1, начинается процесс постоянного опускания вниз поплавков 14 и 16 с полотнами 10 и 12. Затвор 7 вращаясь вокруг оси 8, принимает исходное положение в нише 3 колодца 4. Поплавок 16, жестко прикрепленный к полотну 10 со стороны стенки 9 колодца 4, упирается в последнюю, ограничивающий поворот затвора расположенного, например, под углом 25…30° к горизонту. Полотно 12 в крайнем нижнем положении частично приоткрывает и сбрасывает наносы через отверстие 6 галереи 5 вследствие вогнутости полотна 12 и криволинейной поверхности стенки ниши 3. Поэтому, за счет наличия зазора между криволинейными поверхностями 12 и 3, расположенного под углом к дну галереи 5 в вертикальном положении, не происходит отложение наносов и возможна их промывка.When the water level drops until it completely stops in the supply channel 1, the process of constantly lowering the
Значение углов 25…30° должны обосновываться в процессе проектно-конструкторских разработок.The value of the
На фиг.5 и 6 затвор 7, как, опускаясь, так и особенно опрокидываясь вниз, при возвращении наклонно в нишу 3 колодца 4, удерживается от быстрого его первоначального восстановления за счет выполнения в виде незамкнутой спирали дополнительного гасителя энергии 23.In FIGS. 5 and 6, the
На фиг.7 и 8, снабженный дополнительным сектором с дугообразной вогнутой стороной 27 начинает ускоренно подниматься в начале за счет динамического давления на полотно 12 с криволинейным концом 20 (носка), и за счет поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях затвор 7 отрывается от консоли 2. После чего поток поступает через зазор в нишу 3. где происходит давление воды на вогнутую поверхность 27 с поплавками 29 и 30, а также динамическое давление на Г-образый козырек 28, происходит всплытие, так как дополнительный сектор выполнен пустотелым на оси 8. Затвор 7 в крайнем верхнем положении перекрывает колодец 4. Нижняя прямоугольная стенка 31 с козырьком-уступом 32 дополнительного сектора, примыкает к консоли 2 со стороны ниши 3 и перекрывает входное отверстие ниши 3 колодца 4. В случае скопления наносов (песка и гравия) в начале стенки на вогнутую поверхность 27, сила давления (веса) на поверхность возрастает, что приводит в движение дополнительный сектор и вместе с ним затвор 7 на частичное открытие ниши 3. Резко увеличивается транспорт наносов с водой в промывную галерею 5. При смыве наносов с вогнутой поверхности 27 затвор 7 вновь занимает свое вертикальное положение. В результате чего не происходит постоянного накопления наносов и возможен их смыв. При этом, затвор 7 с дополнительным сектором, как опускаясь, так и вновь опрокидываясь вверх, при возвращении нижней прямоугольной стенки 31 с козырьком-уступом 32 при контакте с консолью 2, обеспечивает не только временную промывку наносов, но и экономить воду при отсутствии сброса ее через отверстие 6 в промывную галерею 5.7 and 8, equipped with an additional sector with an arcuate
Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить гашение энергии потока в автоматическом режиме. Однако, возможен вариант, когда подъем и опускание затвора 7 осуществляют с помощью тяг зафиксированных на оси вращения, сопряженных с барабаном (не показано).The proposed technical solution allows to extinguish the flow energy in an automatic mode. However, it is possible that the raising and lowering of the
Затвор в рабочем положении обеспечивает затопление закрученного потока в нише колодца и над консолью подводящего канала, т.е. перемешивание потока, в результате происходит эффективное гашение избыточной кинетической энергии водного потока.The shutter in the working position provides flooding of the swirling flow in the well niche and above the console of the supply channel, i.e. mixing of the stream, as a result, the effective quenching of the excess kinetic energy of the water stream occurs.
Благодаря наличию взаимосвязи и взаимозависимости основных элементов гасителя энергии, повышается его статическая устойчивость. Конструкция гасителя не чувствительна к наличию в пропускаемом потоке наносов, а опорожнение ниши 3 через промывное отверстие 6 облегчает возвращение затвора 7 (водобойной стенки) в исходное положение.Due to the interconnectedness and interdependence of the main elements of the energy absorber, its static stability is increased. The design of the damper is not sensitive to the presence of sediment in the transmitted flow, and emptying the
Экономическая эффективность от применения предложенного изобретения складывается из:The economic efficiency from the application of the proposed invention consists of:
упрощения конструкции водобойной стенки в изготовлении, например, из металла, чем в проведении железобетонных работ в полевых условиях, благодаря чему снижается стоимость водобойной стенки;simplification of the design of the water wall in the manufacture of, for example, metal, than in carrying out reinforced concrete work in the field, thereby reducing the cost of the water wall;
позволяет отказаться от дополнительного укрепления водобойной стенки и ограничений размеров, которые накладываются на режим работы гасителя энергии.allows you to abandon the additional strengthening of the water wall and size restrictions that are imposed on the mode of operation of the energy absorber.
Увеличение расходов поднимает уровень воды перед затвором 7 и начинается подтопление верхнего бьефа, что значительно повышает эффект гашения энергии водного потока, при этом используя нишу колодца. Вода переливается через полотно крышевидной формы плавно и, как следствие, возрастает гидродинамическое давление на верховые козырьки 15 или по варианту козырек 24, или 28, поддерживаемые в вертикальном положении также поплавками 14, 16 или по варранту, поплавками 26, 29, 30. При этом упоры 17 и 19 обеспечивают устойчивость затвора 7 в рабочем положении. Этим повышается эксплуатационная надежность затвора на оси вращения.The increase in costs raises the water level in front of the
Гашение потока с помощью ниши колодца и самого устройства водобойной стенки с ее элементами, повышает надежность точной установкой затвора в расчетном положении, ведет к высокоэффективному гашению.The quenching of the flow with the help of a well niche and the device of the water wall with its elements increases reliability by precise installation of the shutter in the calculated position, leading to highly efficient quenching.
Автоматический режим работы затвора при любом заданном уровне выше оси вращения, поддерживает поднятием затвора и переливами расходов в отводящий канал.The automatic operation of the shutter at any given level above the axis of rotation, supports by raising the shutter and overflow of costs in the outlet channel.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116782/13A RU2489545C1 (en) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Water flow energy damper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116782/13A RU2489545C1 (en) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Water flow energy damper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2489545C1 true RU2489545C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=49159543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116782/13A RU2489545C1 (en) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Water flow energy damper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2489545C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106120678A (en) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 | Non-pressure tunnel plane steering water flow connection building |
| CN109208555A (en) * | 2018-08-22 | 2019-01-15 | 华北水利水电大学 | A kind of water flow energy dissipator |
| CN111648321A (en) * | 2020-05-11 | 2020-09-11 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | Arc pond of swimming pool of two-way energy dissipation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU355291A1 (en) * | В. Б. Дульнев , В. Р. Мери | |||
| SU1109494A1 (en) * | 1983-04-07 | 1984-08-23 | Новочеркасский Ордена "Знак Почета" Инженерно-Мелиоративный Институт | Arrangement for dampening the energy of water stream |
| SU1562396A1 (en) * | 1988-02-11 | 1990-05-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water flow energy damper |
| SU1625935A1 (en) * | 1988-02-16 | 1991-02-07 | Белорусский Политехнический Институт | Water flow energy damper |
-
2012
- 2012-04-25 RU RU2012116782/13A patent/RU2489545C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU355291A1 (en) * | В. Б. Дульнев , В. Р. Мери | |||
| SU1109494A1 (en) * | 1983-04-07 | 1984-08-23 | Новочеркасский Ордена "Знак Почета" Инженерно-Мелиоративный Институт | Arrangement for dampening the energy of water stream |
| SU1562396A1 (en) * | 1988-02-11 | 1990-05-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water flow energy damper |
| SU1625935A1 (en) * | 1988-02-16 | 1991-02-07 | Белорусский Политехнический Институт | Water flow energy damper |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106120678A (en) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 | Non-pressure tunnel plane steering water flow connection building |
| CN106120678B (en) * | 2016-06-30 | 2018-09-07 | 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 | Non-pressure tunnel plane steering water flow connection building |
| CN109208555A (en) * | 2018-08-22 | 2019-01-15 | 华北水利水电大学 | A kind of water flow energy dissipator |
| CN111648321A (en) * | 2020-05-11 | 2020-09-11 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | Arc pond of swimming pool of two-way energy dissipation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101963373B1 (en) | Screen device for drain pump without power | |
| RU2489545C1 (en) | Water flow energy damper | |
| US20120201672A1 (en) | Shaft power plant | |
| CA2777313A1 (en) | Shaft power plant | |
| CN209100088U (en) | A kind of used fault belt drainage arrangement of constructing tunnel | |
| CN207376562U (en) | A kind of key water control project that can filter silt | |
| IT201800005132A1 (en) | System of interception and collection of waste and debris in the water | |
| KR100783747B1 (en) | Drain pipe | |
| KR101075941B1 (en) | Watergate control apparatus | |
| KR20110095430A (en) | State-of-the-art, eco-friendly process that naturally cleans contaminated river water using subwater discharge method | |
| RU144821U1 (en) | OPERATIONAL WATER DISCHARGE (OPTIONS) | |
| CN114016522B (en) | Geotechnical engineering side slope reinforced structure | |
| JP5929089B2 (en) | Liquefaction countermeasure structure and liquefaction countermeasure construction method | |
| CN105544477B (en) | A kind of bidirectional flooding retaining box for being provided with fish device | |
| EP2283188B1 (en) | Method for rinsing a waste water channel installed underneath an obstacle and rinsing unit used in the process | |
| CN104790355B (en) | Float-moving type self-shooter | |
| CN209412790U (en) | A kind of flood control dam | |
| CN101929144A (en) | Oil containment backwater bay | |
| CN208167660U (en) | A kind of protection against erosion intercepting ditch | |
| KR20110031515A (en) | The combined generation apparatus of the basin type from wave power and tide by water pumping | |
| KR200446848Y1 (en) | Vertical type basement drainage system | |
| CN112281649A (en) | Bridge drainage spiral filter equipment | |
| RU2298065C1 (en) | Method and device for oil product gathering from water surface | |
| JP3427324B2 (en) | Chain gate device | |
| KR102683446B1 (en) | Apparatus for discharge of lower accumulated water in Movable Weir Gate |