RU2591967C1 - Water flow energy dampener - Google Patents

Water flow energy dampener Download PDF

Info

Publication number
RU2591967C1
RU2591967C1 RU2015111541/13A RU2015111541A RU2591967C1 RU 2591967 C1 RU2591967 C1 RU 2591967C1 RU 2015111541/13 A RU2015111541/13 A RU 2015111541/13A RU 2015111541 A RU2015111541 A RU 2015111541A RU 2591967 C1 RU2591967 C1 RU 2591967C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
chambers
flow
water
height
Prior art date
Application number
RU2015111541/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Михаил Иванович Голубенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Иванович Голубенко filed Critical Михаил Иванович Голубенко
Priority to RU2015111541/13A priority Critical patent/RU2591967C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591967C1 publication Critical patent/RU2591967C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sewage (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering, namely to devices for water flow energy damping. Water flow energy dampener comprises water deflector well 3 arranged between input 1 and discharge channels 2, a flow divider 4 arranged at the end of the feed channel 1 to divide it into two equal open channel 5, 6 coupled with diffusers 7, 8, outlet section mate tangentially with chambers 9, 10 spiral shape in plan. Chambers 9, 10 have inner surface shaped to truncated cone and are arranged vertically in well 3 where chambers connect with diffusers 7, 8. Chambers 9, 10 are separated by vertical wall 11 along the length of the well 3. Lower end face wall 11 is equipped with horizontal flanges 12, 13, installed on the side of small bases of truncated cones and overlapping the middle part of the area of the well 3. Vertical wall 11 is fixed to the cover of the well and to side walls of both Chambers 9, 10 with its both sides. Height of Chambers 9, 10 is not less than half the height of the well 3. Flow leaving chambers 9, 10 through the smaller base, interacts with horizontal flanges 12, 13, first, expands, and then connects in well 3 with general flow and is dampened in it.
EFFECT: higher efficiency and reliability of damping of kinetic energy of the separated flow of the compound in well, excluding local eroded in discharge channel, which provides achieving the goal.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока.The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to devices for damping the energy of a water stream.

Известен гаситель энергии потока, преимущественно селевого потока, включающий расположенные на одной оси подводящее и отводящее русла и размещенную между ними обтекаемую с боков преграду, установленную на дне и разделяющую подводящее русло на два одинаковых по ширине канала, ограниченных с внешней стороны боковыми бортами подводящего русла и направленных за преградой навстречу друг другу, преграда выполнена в плане в виде трапеции с лобовой гранью, установленной с обратным уклоном навстречу потоку и сопрягающейся с дном водотока, причем отводящее русло выполнено шириной, меньшей ширины подводящего русла (авторское свидетельство SU №1550033, E02B 8/06, от 15.03.1990).Known damper energy flow, mainly mudflow, including located on the same axis inlet and outlet channels and placed between them streamlined from the sides of the barrier, installed at the bottom and dividing the inlet channel into two channels of equal width, bounded on the outside by the lateral sides of the inlet channel and directed beyond the obstruction towards each other, the obstruction is made in the plan in the form of a trapezoid with a frontal face installed with a reverse slope towards the flow and mating with the bottom of the watercourse, The discharge channel is made with a width smaller than the width of the supply channel (copyright certificate SU No. 1550033, E02B 8/06, dated 03.15.1990).

Недостатком его является низкая надежность гашения кинетической энергии, обусловленная прямоточностью движущихся навстречу друг другу потоков.Its disadvantage is the low reliability of the quenching of kinetic energy, due to the directness of the flows moving towards each other.

Известен гаситель энергии водного потока с криволинейной в вертикальной плоскости водобойной стенкой, установленной на уровне подводящего канала, имеющего концевую часть в виде консоли и расположенное на дне колодца отверстие, перекрываемое вогнутой дросселирующей пластиной (авторское свидетельство SU №1562396, E02B 8/06, от 07.05.1990).A known energy damper of a water stream with a curvilinear vertically curved water wall installed at the level of the inlet channel having an end part in the form of a console and an opening located at the bottom of the well covered by a concave throttling plate (copyright certificate SU No. 1562396, E02B 8/06, dated 07.05 .1990).

Недостатком является однонаправленность закручиваемости потоков, приводящая к суммированию кинетической энергии образующихся вихрей, что снижает эффективность и надежность гашения водяного потока.The disadvantage is the unidirectional swirling of the flows, leading to the summation of the kinetic energy of the resulting vortices, which reduces the efficiency and reliability of quenching the water flow.

Известен гаситель энергии водного потока, состоящий из ряда пирсов, каждый из которых имеет верхнюю, заднюю и две боковые грани, которые в плане представляют собой треугольник, вершина которого направлена навстречу потоку, верхняя грань выполнена выступающей над боковыми гранями, имеющими вогнутую криволинейную поверхность и наклонена навстречу потоку, а боковые грани сопряжены одна с другой поверхностью обтекаемой формы (авторское свидетельство SU №947265, E02B 8/06, от 30.07.1982).A water flow energy damper is known, consisting of a series of piers, each of which has an upper, rear and two side faces, which in plan are a triangle, the top of which is directed towards the stream, the upper side is protruding above the side faces having a concave curved surface and tilted towards the flow, and the side faces are interfaced with one streamlined surface (copyright certificate SU No. 947265, E02B 8/06, dated July 30, 1982).

Однако данная конструкция обеспечивает лишь частичное гашение энергии потока за счет имеющихся пирсов, плавно обтекаемых их передних граней и массы воды приобретают вращательное движение вокруг оси потока, а затем эти пирсы расширяются вниз по течению, создающему общую конфузорность потока, и не обеспечивают гашение турбулентных струй, которые вызывают размывы за сооружением, что требует дополнительных эксплуатационных расходов.However, this design provides only partial damping of the flow energy due to existing piers, their front faces smoothly flowing around and the mass of water acquires rotational motion around the flow axis, and then these piers expand downstream, creating a general confusion of the flow, and do not provide damping of turbulent jets, which cause erosion behind the structure, which requires additional operating costs.

Известен гаситель энергии потока, включающий цилиндрический водобойный колодец, делитель потока в два отвода, тангенциально соединенных с колодцем, плиты гасителя установлены на стойках с возможностью вертикального их перемещения и выполнены со стенками, расположенными по их периметру (авторское свидетельство SU №1059054, E02B 8/06 от 07.12.1983).Known flow energy damper, including a cylindrical water well, a flow divider in two branches tangentially connected to the well, damper plates are mounted on racks with the possibility of vertical movement and are made with walls located around their perimeter (copyright certificate SU No. 1059054, E02B 8 / 06/12/1983).

Недостатком является усложнение конструкцией плит, связанных с пригрузочными емкостями, заполняемых водой. При этом не исключается ударного воздействия на элементы крепления отводящего канала, а значит, это не способствует достаточному сглаживанию поверхности воды. Эффективность гашения энергии потока низкая. При этом усложнение конструкции плит сложно из-за железобетонных работ, возможно заклинивание плит при всплытии и перемещениях по стойкам, так как усилие равнодействующей гидростатического давления в колодце в разных точках не одинаково по всей напорной плоскости плит.The disadvantage is the complication of the design of the plates associated with unloading containers filled with water. At the same time, impact on the fastening elements of the outlet channel is not excluded, which means that this does not contribute to sufficient smoothing of the water surface. The efficiency of quenching the flow energy is low. Moreover, the complexity of the design of the slabs is difficult due to reinforced concrete work, it is possible to jam the slabs when surfacing and moving along the racks, since the force of the resultant hydrostatic pressure in the well at different points is not the same across the entire pressure plane of the slabs.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности и надежности процесса гашения кинетической энергии разделяемого потока за счет последующего соединения закручиваемых во взаимно одинаковых направлениях его частей.The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency and reliability of the process of quenching the kinetic energy of a shared stream due to the subsequent connection of its parts twisted in mutually identical directions.

Технический результат достигается тем, что гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец, размещенный между подводящим и отводящим каналами, делитель потока, снабжен гасителями потока, выполненными в виде камер, внутренние поверхности которых имеют форму усеченного конуса, установленных вертикально в колодце консольно в местах соединения камер с диффузорами, входные сечения диффузоров соединены с подводящим каналом, а камеры разделены между собой по высоте вертикальной стенкой по длине колодца, нижний торец вертикальной стенки имеет горизонтальные полки, установленные со стороны малых оснований усеченных конусов и перекрывающие среднюю часть площади колодца, причем высота камер составляет не менее половины высоты колодца.The technical result is achieved by the fact that the energy damper of the water flow, including a water well located between the inlet and outlet channels, the flow divider, is equipped with flow dampers made in the form of chambers, the inner surfaces of which have the shape of a truncated cone, mounted vertically in the well cantilever at the junction points chambers with diffusers, the inlet sections of the diffusers are connected to the supply channel, and the chambers are separated by a vertical wall along the length of the well, the bottom end of the vertical hydrochloric wall has a horizontal shelf defined by the small bases of the truncated cones and middle portion overlying the well area, wherein the height of the chambers is at least half the height of the well.

На фиг. 1 показана принципиальная схема гасителя энергии водного потока, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a water flow energy absorber, plan; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Гаситель энергии водного потока содержит подводящий 1 и отводящий 2 каналы, разделяющий между ними водобойный колодец 3. Подводящий канал 1 снабжен делителем потока 4, разделяющим подводящий канал 1 на два одинаковых по ширине открытых канала 5 и 6 с диффузорами 7 и 8, входное сечение которых соединено с каналами 5 и 6, а выходное сечение сопрягается тангенциально с гасителями в виде камер 9 и 10 спирального в плане очертания, и высота размещения в нем не менее половины высоты водобойного колодца 3.The energy absorber of the water stream comprises a supply channel 1 and a discharge channel 2, dividing a water well between them 3. A supply channel 1 is provided with a stream divider 4, dividing the supply channel 1 into two open channels 5 and 6 of equal width with diffusers 7 and 8, the inlet section of which connected to channels 5 and 6, and the output section mates tangentially with dampers in the form of chambers 9 and 10 spiral in outline, and the placement height in it is not less than half the height of the water well 3.

Камеры 9 и 10 имеют внутреннюю поверхность по форме усеченного конуса, установленного большим основанием в верхней части колодца в местах соединения с диффузорами 7 и 8 подводящих каналов 5 и 6, а малое основание усеченных конусов расположено в сторону дна колодца 3. Высота камер 9 и 10 составляет не менее полвины высоты водобойного колодца 3. Камеры 9 и 10 разделены между собой вертикальной стенкой 11, к нижнему торцу которой прикреплена горизонтальная полка 12 и 13 для каждой камеры с возможностью размещения их выше дна колодца 3 в одной горизонтальной плоскости с камерами 9 и 10. Вертикальная стенка 11 разделяет между собой гасительные камеры 9 и 10 с зоной самостоятельного закругления внутренней их поверхности из условия обеспечения плавного перехода с большого основания к меньшему основанию усеченных конусов к ориентации в сторону дна колодца (камеры выполнены консольно в колодце), а горизонтальные полки 12 и 13 стенки 11 установлены параллельно дну водобойного колодца 3 с возможностью частично перекрытия в сторону малого основания усеченного конуса, причем дно колодца 3 расположено ниже дна отводящего канала 2 (не показано).Chambers 9 and 10 have an inner surface in the shape of a truncated cone, installed by a large base in the upper part of the well at the junction with diffusers 7 and 8 of the inlet channels 5 and 6, and the small base of the truncated cones is located towards the bottom of the well 3. The height of the chambers 9 and 10 is at least half the height of the water well 3. Chambers 9 and 10 are separated by a vertical wall 11, to the lower end of which a horizontal shelf 12 and 13 is attached for each chamber with the possibility of placing them above the bottom of the well 3 in one horizontal plane with chambers 9 and 10. The vertical wall 11 separates the quench chambers 9 and 10 with a zone of independent rounding of their inner surface from the condition of ensuring a smooth transition from the large base to the smaller base of the truncated cones to the orientation toward the bottom of the well (the cameras are made cantilever in well), and the horizontal shelves 12 and 13 of the wall 11 are installed parallel to the bottom of the water well 3 with the possibility of partially overlapping towards the small base of the truncated cone, and the bottom of the well 3 is located neither the bottom of the discharge channel 2 (not shown).

Гаситель энергии водного потока работает следующим образом.The energy absorber of the water stream operates as follows.

Поток воды, движущийся по подводящему каналу 1, делится делителем 4 на два равных потока, которые направляются в открытые каналы 5 и 6 (рукава), далее направляются в диффузоры 7 и 8. Поток воды, проходя через диффузоры 7 и 8, тангенциально и плавным образом поступает в камеры 9 и 10, внутренние поверхности которых имеют форму усеченного конуса с большим и малым основаниями, и движется по ним, описывая спиральную кривую. Высота каждой камеры 9 и 10 выбирается из условия, чтобы в ее пределах поток совершил не более двух оборотов. При выходе поток из малых оснований, растекаясь в сторону дна колодца 3, поступает на горизонтальные полки 12 и 13, закрепленные к нижнему торцу вертикальной стенки 11, и через щель поступает непосредственно в водобойный колодец 3. Это вызывает повышение дробления струй потока в колодец, где они, ударяясь о поверхность воды (водяная подушка) в нем, смешиваются между собой. Такое движение способствует интенсивному гашению сбросного потока. Кольцевые сечения двух потоков в камерах 9 и 10 ниже малого основания усеченных конусов расширяются и вновь сжимаются, далее смешиваются в колодце 3 в один общий поток для движения в сторону отводящего канала 2. Возникающий при этом механизм падающих масс воды сверху в колодец 2 распределяет энергию по всей площади колодца, так как камеры 9 и 10 закреплены консольно выше дна колодца 3 не менее половины его высоты.The water flow moving along the supply channel 1 is divided by a divider 4 into two equal flows, which are sent to the open channels 5 and 6 (sleeves), then sent to the diffusers 7 and 8. The water flow passing through the diffusers 7 and 8 is tangential and smooth it enters chambers 9 and 10, whose inner surfaces are in the form of a truncated cone with large and small bases, and moves along them, describing a spiral curve. The height of each chamber 9 and 10 is selected from the condition that within its limits the flow makes no more than two revolutions. Upon exit, the flow from small bases, spreading towards the bottom of the well 3, enters the horizontal shelves 12 and 13, fixed to the lower end of the vertical wall 11, and through the slot enters directly into the water well 3. This causes an increase in the fragmentation of the stream jets into the well, where they, hitting the surface of the water (water cushion) in it, mix with each other. This movement contributes to the intensive quenching of the waste stream. The annular sections of the two flows in chambers 9 and 10 below the small base of the truncated cones expand and contract again, then mix in the well 3 into one common stream for movement towards the outlet channel 2. The resulting mechanism of incident masses of water from above into the well 2 distributes energy the entire area of the well, since chambers 9 and 10 are mounted cantilever above the bottom of the well 3 for at least half its height.

В предложенном устройстве для гашения энергии потока использованы эффекты гашения встречными струями падения и растекания в колодце 3.In the proposed device for damping the flow energy, the effects of damping by the counter jets of falling and spreading in the well 3 are used.

Близость форм каждой из камер 9 и 10, разделенных вертикальной стенкой 11 с горизонтальными полками 12 и 13, приводит к возрастанию влияния гашения струй, поступающих из камер 9 и 10, далее встречаясь с водной подушкой в колодце 3, полностью происходит гашение потока, который затем отводится в отводящий канал 2.The proximity of the shapes of each of the chambers 9 and 10, separated by a vertical wall 11 with horizontal shelves 12 and 13, increases the influence of quenching of the jets coming from chambers 9 and 10, then meeting the water cushion in the well 3, the flow is completely quenched, which then discharged into the outlet channel 2.

Использование предлагаемого технического решения позволяет значительно расширить область применения гасителей энергии водного потока, а также повышает эффективность гашения кинетической энергии разделяемого потока, это достигается в результате движения в камерах, внутренние поверхности которых имеют форму усеченного конуса с разделяющей их вертикальной стенкой 11 с горизонтальными полками 12 и 13, закрепленными снизу ее торца, исходя из взаимосвязи и взаимозависимости элементов гасителя энергии, а также тем, что высота камер составляет не менее половины высоты колодца. Таким образом, все в совокупности и обуславливает достижение поставленной цели при значительном снижении затрат на эксплуатацию для подобных объектов гидротехнического строительства, в том числе и для спиральных камер гашения.The use of the proposed technical solution can significantly expand the scope of water flow energy absorbers, and also increases the efficiency of quenching the kinetic energy of the shared stream, this is achieved as a result of movement in chambers, the inner surfaces of which are in the form of a truncated cone with a vertical wall 11 separating them with horizontal shelves 12 and 13, fixed from the bottom of its end, based on the relationship and interdependence of the elements of the energy absorber, as well as the fact that the height of the chambers is ie not less than half the height of the well. Thus, all together and determines the achievement of the goal with a significant reduction in operating costs for such objects of hydraulic engineering construction, including spiral extinguishing chambers.

Claims (1)

Гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец, размещенный между подводящим и отводящим каналами, делитель потока, отличающийся тем, что он снабжен гасителями потока, выполненными в виде камер, внутренние поверхности которых имеют форму усеченного конуса, установленных вертикально в колодце консольно в местах соединения камер с диффузорами, входные сечения диффузоров соединены с подводящим каналом, а камеры разделены между собой по высоте вертикальной стенкой по длине колодца, нижний торец вертикальной стенки имеет горизонтальные полки, установленные со стороны малых оснований усеченных конусов и перекрывающие среднюю часть площади колодца, причем высота камер составляет не менее половины высоты колодца. A water flow energy damper, including a water well located between the inlet and outlet channels, a flow divider, characterized in that it is provided with flow damper made in the form of chambers, the inner surfaces of which are in the form of a truncated cone, mounted vertically in the well cantilever at the junction of the chambers with diffusers, the inlet sections of the diffusers are connected to the inlet channel, and the chambers are separated by a vertical wall along the length of the well, the lower end of the vertical wall has g rizontalnye shelves mounted by small bases of the truncated cones and middle portion overlying the well area, wherein the height of the chambers is at least half the height of the well.
RU2015111541/13A 2015-03-30 2015-03-30 Water flow energy dampener RU2591967C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111541/13A RU2591967C1 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Water flow energy dampener

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111541/13A RU2591967C1 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Water flow energy dampener

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2591967C1 true RU2591967C1 (en) 2016-07-20

Family

ID=56412781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111541/13A RU2591967C1 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Water flow energy dampener

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591967C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110359416A (en) * 2019-07-12 2019-10-22 河海大学 The two-way multiple wave absorber of one kind and its application method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU271381A1 (en) *
SU994610A1 (en) * 1981-04-27 1983-02-07 Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука Spillway
SU1059054A2 (en) * 1982-07-27 1983-12-07 Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации Stream energy attenuator
SU1428804A1 (en) * 1987-03-06 1988-10-07 Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений Water stream energy dissipator
CN101892654A (en) * 2010-07-19 2010-11-24 四川大学 Conical swirling flow vertical shaft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU271381A1 (en) *
SU994610A1 (en) * 1981-04-27 1983-02-07 Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука Spillway
SU1059054A2 (en) * 1982-07-27 1983-12-07 Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации Stream energy attenuator
SU1428804A1 (en) * 1987-03-06 1988-10-07 Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений Water stream energy dissipator
CN101892654A (en) * 2010-07-19 2010-11-24 四川大学 Conical swirling flow vertical shaft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110359416A (en) * 2019-07-12 2019-10-22 河海大学 The two-way multiple wave absorber of one kind and its application method
CN110359416B (en) * 2019-07-12 2023-12-19 河海大学 Bidirectional multiple wave-absorbing device and use method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2551992C1 (en) Energy dissipator for open canals
JP2018043201A (en) Flow inhibition tool for screen of sieve device, screen for sieve device, and sieve device
RU2661741C1 (en) Water flow energy dampener
CN110004891A (en) A kind of energy dissipating method of hydraulic and hydroelectric engineering
RU2591967C1 (en) Water flow energy dampener
US20080142430A1 (en) Droplet Separator System
RU2617592C1 (en) Damper of water flow energy
RU2609243C1 (en) Flow energy damper
RU2724447C1 (en) Water flow energy absorber
RU2413562C2 (en) Fluid inlet device for apparatus
RU2609429C1 (en) Water flow energy dissipator
RU2633774C1 (en) Water flow energy baffle
RU2634545C1 (en) Water flow baffle
RU2708523C1 (en) Water flow energy damper
RU2557184C1 (en) Water flow energy dissipator
RU2718803C1 (en) Water flow energy absorber
RU106631U1 (en) WATER DISCHARGE
WO2019093920A1 (en) Method for dissipating kinetic flow energy and device for dissipating energy
RU2530526C1 (en) Dissipating device of water flow
RU2737967C1 (en) Water flow baffle
RU2266364C1 (en) Flow spreading hump of projecting spillway structure part
RU2542514C1 (en) Water divider for channels with stormy flow condition
RU2609390C1 (en) Water flow energy dissipator
RU2034952C1 (en) Water flow energy suppressor for water-carrying constructions
RU2718801C1 (en) Water flow energy absorber