RU2591967C1 - Water flow energy dampener - Google Patents
Water flow energy dampener Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
Abstract
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
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).
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
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
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
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
Claims (1)
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)
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)
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 |
-
2015
- 2015-03-30 RU RU2015111541/13A patent/RU2591967C1/en active
Patent Citations (5)
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)
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 |