RU2610126C1 - Arrangement for energy damping of waterways - Google Patents

Arrangement for energy damping of waterways Download PDF

Info

Publication number
RU2610126C1
RU2610126C1 RU2016101205A RU2016101205A RU2610126C1 RU 2610126 C1 RU2610126 C1 RU 2610126C1 RU 2016101205 A RU2016101205 A RU 2016101205A RU 2016101205 A RU2016101205 A RU 2016101205A RU 2610126 C1 RU2610126 C1 RU 2610126C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
flow
outlet
water
truncated cone
Prior art date
Application number
RU2016101205A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Михайлович Голубенко
Original Assignee
Вадим Михайлович 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 Вадим Михайлович Голубенко filed Critical Вадим Михайлович Голубенко
Priority to RU2016101205A priority Critical patent/RU2610126C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610126C1 publication Critical patent/RU2610126C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/06—Spillways; Devices for dissipation of energy, e.g. for reducing eddies also for lock or dry-dock gates

Abstract

FIELD: building.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering, namely for the energy damping after pressure conduits in the receiving pit. The arrangement for damping of water flow energy involves stilling basin 1, a supply conduit 2 and outlet channel 4. The upper part of the well 1 has the form of a truncated cone 3, in which cavity the reflectors of the flow 5 are installed executed in several levels with their large bases to the direction of the bottom 7 of the well 1 and are arranged symmetrically to the vertical axis of the well 1. The pressure face of the reflectors 5 faces the side walls of the truncated cone 3. Below the reflectors 5 of the flow at the end of the truncated cone extension 3 and at some distance from the lower base of the reflector 5 in the walls of the truncated cone 3 lateral cycle-damping bowls 6 are located. The bottom 7 of the well 1 has an extension in the direction of its outlet channel 4. Additional closed damping chamber 8 is situated behind vertical cantilevered wall 9 and the chamber floor 8 is situated in one plane with the bottom 7 of the well 1 and has a threshold 10. The damping chamber 8 has a partition wall 11 at its end and is connected through the outlet 12 to the outlet pipe 13 and exhaust channel 4. The partition wall 11 is designed to change the direction of the effluent from the outlet of the well 1 between the vertical cantilevered wall 9, which ultimately reduces bottom and surface speeds of the outlet pipe 13.
EFFECT: at all sections the flow is intensively damped, the high degree of protection of the exhaust channel from dynamic effects of excess energy of high-speed flow of the supply conduit is obtained, which increases the reliability of the arrangement, the exhaust channel length is reduced and the need for the well arrangement in the downstream channel is eliminated.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно для гашения энергии после напорных водоводов в приемном колодце.The invention relates to hydraulic engineering, namely, to extinguish energy after pressure pipelines in the receiving well.

Известен гаситель энергии водного потока, включающий водобойную камеру и делитель потока, дно водобойной камеры выполнено в виде цилиндрических поверхностей, расположенных по оси сооружения, и делитель потока установлен между ними (Авторское свидетельство SU №937602, Е02B 8/06 от 28.06.1982).A water flow energy damper is known, including a water chamber and a flow divider, the bottom of the water chamber is made in the form of cylindrical surfaces located along the axis of the structure, and a flow divider is installed between them (Copyright certificate SU No. 937602, E02B 8/06 of 06/28/1982).

Недостатком известного гасителя является неполнота устранения возникающих волн по пути гашения энергии потока в колодце во всем диапазоне пропускаемых в нем расходов, т.к. основное гашение происходит для донного течения и являющегося источником повышенной пульсации скоростей опасных для устойчивости ложа канала. Через струенаправляющие стенки волна перекатывается в отводящее ложе канала.A disadvantage of the known damper is the incompleteness of eliminating the emerging waves along the path of damping the flow energy in the well over the entire range of flow rates allowed in it, because the main quenching occurs for the bottom flow and is a source of increased ripple speeds dangerous to the stability of the channel bed. Through the directional walls, the wave rolls into the outlet channel of the channel.

Известно также устройство для гашения энергии потока воды, включающее расположенный между подводящим и отводящим каналами с вертикальными стенками и отводящим каналом расширяющийся в плане водобойный колодец с вертикальными стенками и порогом, оно снабжено двумя уступами, каждый из которых примыкает к одной из стенок колодца в начальной его части и выполнен с верхней плоской гранью, боковой вертикальной гранью, расположенной в одной плоскости со стенкой подводящего водовода, и передней гранью, выполненной с уклоном в сторону отводящего канала (Авторское свидетельство SU №1341326, E02B 8/06 от 30.09.1987).A device is also known for damping the energy of a water stream, including a water well with a vertical wall and a threshold expanding in plan, located between the inlet and outlet channels with vertical walls and the outlet channel, it is equipped with two ledges, each of which adjoins one of the walls of the well in its initial parts and is made with the upper flat side, the vertical side side, located in the same plane with the wall of the inlet conduit, and the front side, made with a slope towards the outlet about the channel (Copyright certificate SU No. 1341326, E02B 8/06 of 09/30/1987).

Недостатком этого устройства является наличие сосредоточенного в центральной части устройства потока, поступающего в отводящий канал и являющегося источником повышенной пульсации скоростей опасных для устойчивости ложа канала.The disadvantage of this device is the presence of a stream concentrated in the central part of the device that enters the outlet channel and is a source of increased pulsation of speeds dangerous to the stability of the channel bed.

Известен водосброс, включающий расположенную в теле подпорного сооружения выше нижнего бьефа смесительную камеру, напорные галереи с затворами, сообщенные с верхним бьефом и подключенные к смесительной камере навстречу друг другу, воздуховод, сообщающий смесительную камеру с атмосферой, водобойную камеру, расположенную под смесительной камерой, и отводящий водовод, соединяющий водобойную камеру с нижним бьефом, при этом он снабжен поперечной водобойной стенкой, установленной в водобойной камере под смесительной камерой и выполненной с обращенной вверх и в сторону верхнего бьефа вогнутой гранью в четверть цилиндрической поверхности, радиус которой равен длине смесительной камере (Авторское свидетельство SU №1504307, E02B 8/06 от 30.08.1989).Known spillway, including located in the body of the retaining structure above the downstream mixing chamber, pressure galleries with gates connected with the upper pool and connected to the mixing chamber towards each other, an air duct communicating the mixing chamber with the atmosphere, a water chamber located under the mixing chamber, and a discharge water conduit connecting the water chamber to the downstream, while it is equipped with a transverse water wall installed in the water chamber under the mixing chamber and made with a concave face turned up and towards the upstream in a quarter of a cylindrical surface, the radius of which is equal to the length of the mixing chamber (Copyright certificate SU No. 1504307, E02B 8/06 of 08/30/1989).

Недостатком является то, что после соударения потоков в смесительной камере и водобойной камере отсутствует заметное в большей степени вращение, которое в основном отходит от центра камеры, образуется распластанность вращающегося потока из-за прямоугольной формы камеры в поперечном сечении. Любой закрученный поток имеет две характерные особенности: вихресодержащую центральную область (вихревое ядро) со значительной завихренностью и периферийную область с малой завихренностью. Вихревое ядро является нестационарной областью потока, в которой зарождаются возмущения, нарушающие его осевую симметрию. В результате, теряя циркуляцию, а с ней теряя стабилизирующее силовое центробежное поле, поток оказывается неспособным подавлять эти несимметричные возмущения, и переходят от симметричной формы к спиралевидной. Дальнейшее вырождение циркуляции приводит к распаду циркуляционного течения в связи со слабостью остаточной закрутки. Описание явления происходит в отводящих водоводах на большой длине (более 60 их диаметров), а также при входе закрученного потока под уровень нижнего бьефа. Потерю устойчивости с разрушением высокоскоростного потока и переход к стохастическому движению следует признать неприемлемыми для высоконапорных водосбросных сооружений.The disadvantage is that after the collisions of the flows in the mixing chamber and the water chamber, there is no noticeable rotation to a greater extent, which mainly departs from the center of the chamber, and the rotation flow becomes flat due to the rectangular shape of the chamber in cross section. Any swirling flow has two characteristic features: a vortex-containing central region (vortex core) with significant vorticity and a peripheral region with low vorticity. The vortex core is a non-stationary region of the flow in which disturbances arise that violate its axial symmetry. As a result, losing circulation, and with it losing the stabilizing force centrifugal field, the flow is unable to suppress these asymmetric perturbations, and pass from a symmetrical shape to a spiral one. Further degeneration of the circulation leads to the decay of the circulation flow due to the weakness of the residual swirl. The description of the phenomenon occurs in the discharge water conduits over a long length (more than 60 of their diameters), as well as at the entrance of a swirling flow to the level of the downstream. The loss of stability with the destruction of the high-speed flow and the transition to stochastic movement should be recognized as unacceptable for high-pressure spillway structures.

Такую форму выхода высокоскоростной струи от сооружения с описанными недостатками с отводящим водоводом, с динамикой при распаде течения в пределах проточного тракта будет предложено ниже новым техническим решением.This form of exit of a high-speed jet from a structure with the described shortcomings with a discharge conduit, with dynamics during flow decay within the flow path, will be proposed below by a new technical solution.

Кроме того, другим недостатком является то, что в теле подпорного сооружения-плотины камера соединена с отводящим водоводом в виде трубы с подтоплением с нижнего бьефа для снижения кинетической энергии потока, выходящего из водовода. Однако в таких водоводах - это малая пропускная способность затопленных с выходящим воздухом, в котором движение потока происходит в виде пробкового течения в нем. Таким образом, от выходного отверстия (щели) в водобойной камере выходное отверстие расположено ближе к потолку отводящей трубы (водовода), происходит воздушное скопление из-за подпора воды, так как нижний бьеф подтоплен, и такие пробки не могут быть ликвидированы полностью. Кроме того, не исключается возможность гидравлического удара, что отрицательно сказывается на надежности сооружения в целом, и оно недостаточно эффективно при работе в открытом режиме канала из-за недостатков конструкции.In addition, another drawback is that in the body of the retaining structure-dam, the chamber is connected to the outlet conduit in the form of a pipe with flooding from the downstream to reduce the kinetic energy of the stream leaving the conduit. However, in such water conduits - this is a small capacity of flooded with exhaust air, in which the movement of the flow occurs in the form of cork flow in it. Thus, from the outlet (slit) in the water chamber, the outlet is located closer to the ceiling of the outlet pipe (water conduit), air accumulation occurs due to water backwater, as the lower pool is flooded, and such plugs cannot be completely eliminated. In addition, the possibility of water hammer is not excluded, which negatively affects the reliability of the structure as a whole, and it is not effective enough when working in the open channel mode due to design flaws.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для гашения энергии потока воды, включающее расширяющийся в плане водобойный колодец с вертикальными стенками и порогом, расположенный между подводящим и водоводом с вертикальными стенками и отводящим каналом, водобойный колодец в плане имеет прямоугольную форму и снабжен на входе вертикальными торцевыми стенками и продольными стенками, являющимися продолжением стенок подводящего водовода, порог в плане выполнен в виде симметричной относительно продольной оси колодца кривой, обращенной выпуклостью в сторону отводящего канала, причем кривая состоит из двух дуг, а в вертикальной части порога установлено перекрытие над его криволинейной частью (Патент RU №2161224, E02B 8/06 от 27.12.2000).The closest technical solution to the proposed one is a device for damping the energy of a water stream, including a water-expanding well with vertical walls and a threshold located between the inlet and the water conduit with vertical walls and the outlet channel, the water well in the plan has a rectangular shape and is equipped with an inlet vertical end walls and longitudinal walls, which are a continuation of the walls of the inlet conduit, the threshold in the plan is made in the form of a symmetrical relatively longitudinal curve axis of the shaft facing convex toward the discharging channel, wherein the curve is composed of two arcs and in the vertical portion of the overlap threshold is set above its curved part (Patent RU №2161224, E02B 8/06 of 27.12.2000).

Недостатком является неполнота устранения волн во всем диапазоне пропускаемых через водобойный колодец, так как хотя и формируется два потока с поворотом каждого из них в сторону торцевых стенок, однако, движение по акватории водобойного колодца принимает циркуляционное, хаотичное движение. Эти возмущения переходят в повышенные уровни воды, и в результате симметричного расположения по центру оси колодца кривой в виде двух дуг, зарождаются возмущения, нарушающие его осевую симметрию. Описанные явления переходят на порог продольной оси отводящего канала. Потерю устойчивости с разрушением высокоскоростного потока и переход к стохастическому движению следует признать недостаточно эффективным для высоконапорных водосбросных сооружений. Такая форма закрутки выходящих струй в колодце обусловлена недостаточным конструктивным решением за счет растекания потока в плане по ширине прямоугольного водобойного колодца, и вода через перекрытие практически проходит открыто, сжимаясь в узком переходном участке в отводящий канал, что образует подъем воды вверх, вызывает всплески и волнения за переходным участком, и далее эти волны размывают откосы канала, а это снижает эффективность гашения и надежность гасителя водяного потока. Таким образом, избыточная кинетическая энергия потока в известном устройстве значительно снижена, имея при этом большую плановую форму колодца. Особо это следует признать неприемлемым для высоконапорных водосбросных сооружений.The disadvantage is the incompleteness of the elimination of waves in the entire range passed through the water well, since although two flows are formed with each of them turning towards the end walls, however, the movement along the water area of the water well takes a circulation, chaotic movement. These disturbances pass into elevated water levels, and as a result of a symmetrical arrangement in the center of the axis of the well of the curve in the form of two arcs, disturbances arise that violate its axial symmetry. The described phenomena pass to the threshold of the longitudinal axis of the outlet channel. The loss of stability with the destruction of the high-speed flow and the transition to stochastic movement should be recognized as not effective enough for high-pressure spillway structures. This form of swirling outgoing jets in the well is caused by insufficient constructive solution due to the spreading of the flow in plan across the width of a rectangular water well, and water through the ceiling practically passes openly, compressing in a narrow transitional section into the outlet channel, which forms a rise of water upwards, causing bursts and excitement beyond the transition section, and then these waves erode the slopes of the channel, and this reduces the quenching efficiency and the reliability of the water flow damper. Thus, the excess kinetic energy of the flow in the known device is significantly reduced, while having a large planned shape of the well. This should be particularly recognized as unacceptable for high-pressure spillway structures.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в улучшении процесса гашения кинетической энергии потока и повышение надежности сооружения.The technical result from the use of the claimed invention is to improve the process of quenching the kinetic energy of the stream and increasing the reliability of the structure.

Технический результат достигается тем, что устройство для гашения энергии потока воды, включающее расширяющийся колодец с вертикальными стенками, расположенные в нем симметрично оси колодца кривые в виде дуг, порог, подводящий и отводящий водоводы, расширяющаяся часть колодца имеет вид усеченного конуса и снабжена закрепленными в ее полости ниже подводящего водовода несколькими уровнями отражателями потока воды, расположенными симметрично оси вертикального колодца и установленными большими основаниями в сторону дна колодца, при этом каждый из отражателей имеет форму пирамидального рассекателя, ниже которых по обеим вертикальным стенкам устроены циклогасительные чаши, размещенные в конце расширения усеченного конуса, при этом в месте выхода потока из колодца отверстие последнего перекрыто вертикальной консольной стенкой и подключено к корпусу в виде дополнительной камеры гашения с порогом, верхняя часть которого связана с отводящей трубой и с отводящим каналом.The technical result is achieved by the fact that the device for damping the energy of the water flow, including an expanding well with vertical walls, curves in the form of arcs located symmetrically to the axis of the well, a threshold supplying and discharging water conduits, the expanding part of the well has the form of a truncated cone and is equipped with cavities below the water supply conduit with several levels of water flow reflectors located symmetrically to the axis of the vertical well and installed with large bases towards the bottom of the well, each of the reflectors has the shape of a pyramidal divider, below which cyclone damping bowls are arranged on both vertical walls located at the end of the expansion of the truncated cone, while at the outlet of the flow from the well, the hole of the latter is blocked by a vertical cantilever wall and connected to the housing as an additional damping chamber with a threshold , the upper part of which is connected with a discharge pipe and with a discharge channel.

Кроме того, нижняя грань консольной вертикальной стенки расположена в одной плоскости с верхней гранью стенки порога в дополнительной камере гашения.In addition, the lower edge of the cantilever vertical wall is located in the same plane as the upper edge of the threshold wall in the additional blanking chamber.

Кроме того, отражатели потока установлены соосно между циклогасительными чашами.In addition, flow reflectors are mounted coaxially between the cyclone dampers.

Выполнение устройства для гашения энергии потока воды для высокоскоростного потока в сооружении позволяет избежать описанных недостатков схемы известных конструкций при распаде течения потока в пределах проточного вертикального тракта в расширяющейся части колодца, имеющего вид усеченного конуса и погасить практически механическую энергию потока путем его расщепления на струи и вновь соединения в один общий поток в месте падения на дно колодца, а также возникающие волны полностью гасятся в дополнительной камере гашения, связанной с отводящей трубой. Такая взаимосвязь всех элементов способствует гашению водяного потока и значительному расширению области применения таких гасительных колодцев. При этом наличие вертикальной консольной стенки, образование дополнительной камеры гашения, связанной с отводящей трубой, происходит эффективное остаточное гашение избыточной кинетической энергии водного потока; сокращает габариты участка крепления отводящего канала во всем диапазоне поступления расходов.The implementation of the device to quench the energy of the water flow for a high-speed flow in the structure avoids the described drawbacks of the known structures when the flow is disintegrated within the vertical flow path in the expanding part of the well, having the form of a truncated cone and to extinguish the practically mechanical energy of the flow by splitting it into jets and again connections in one common stream at the place of falling to the bottom of the well, as well as emerging waves are completely quenched in an additional quenching chamber associated with outlet pipe. Such a relationship of all elements contributes to the quenching of the water flow and a significant expansion of the scope of such quenching wells. In this case, the presence of a vertical cantilever wall, the formation of an additional quenching chamber associated with the outlet pipe, there is an effective residual quenching of the excess kinetic energy of the water stream; reduces the dimensions of the fastening channel of the outlet channel in the entire range of expenses.

На фиг. 1 представлен план устройства для гашения энергии потока воды; на фиг. 2 - продольный разрез устройства.In FIG. 1 shows a plan of a device for quenching the energy of a water stream; in FIG. 2 is a longitudinal section of a device.

Устройство для гашения энергии потока воды представляет собой водобойный колодец 1, расположенный между подводящим водоводом 2, верхняя высотная часть которого в сечении имеет вид усеченного конуса 3, и отводящим каналом 4. Усеченная часть конуса 3 в полости своей содержит ниже подводящего водовода 2 отражатели 5 потока, выполненные несколькими уровнями, установленные большими основаниями в сторону дна колодца и расположенные симметрично оси вертикального колодца 1. Отражатели 5 потока имеют форму пирамидального рассекателя. Ниже отражателей 5 потока в конце расширения усеченного конуса 3 и на расстоянии от нижнего основания отражателя 5 потока, в стенках усеченного конуса 3, размещены боковые циклогасительные чаши 6, ширина и радиус которых определяется расчетным путем. Дно 7 колодца 2 имеет удлинение его в сторону отводящего канала 4. Дополнительная закрытая камера 8 гашения расположена за вертикальной консольной стенкой 9, дно закрытой камеры 8 гашения которой расположено в одной плоскости с дном 7 колодца 1 и имеет порог 10. При этом закрытая камера 8 гашения также в конце имеет перегородку 11 и в плане соединена через выпускное отверстие 12 с отводящей трубой 13 и с отводящим каналом 4. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из отверстия колодца 1, перекрывающего вертикальной консольной стенкой 9 в отводящую трубу 13 и далее в отводящий канал 4, где общий поток выходит с пониженными донными и поверхностными скоростями.A device for damping the energy of a water stream is a water well 1 located between the inlet conduit 2, the upper height part of which in cross section looks like a truncated cone 3, and the outlet channel 4. The truncated part of the cone 3 in its cavity contains below the inlet conduit 2 flow reflectors 5 made by several levels, installed by large bases in the direction of the bottom of the well and located symmetrically to the axis of the vertical well 1. Reflectors 5 flow have the shape of a pyramidal divider. Below the flow reflectors 5 at the end of the expansion of the truncated cone 3 and at a distance from the lower base of the flow reflector 5, side cyclo-quenching bowls 6 are placed in the walls of the truncated cone 3, the width and radius of which are determined by calculation. The bottom 7 of the well 2 has an extension towards the outlet channel 4. An additional closed blanking chamber 8 is located behind the vertical cantilever wall 9, the bottom of the closed blanking chamber 8 of which is located in the same plane with the bottom 7 of the well 1 and has a threshold 10. Moreover, the closed chamber 8 the extinguishing also has a baffle 11 at the end and is connected in plan through the outlet 12 to a discharge pipe 13 and to a discharge channel 4. The baffle 11 is designed to change the direction of the outflowing stream from the hole of the well 1, overlapping the vertical onsolnoy wall 9 in the outlet pipe 13 and further into the discharge duct 4, wherein the total flow exits from the bottom and surface reduced speeds.

Устройство для гашения энергии потока воды работает следующим образом.A device for quenching the energy of a water stream works as follows.

Поток воды со скоростью V1, попадая на отражатели 5 потока, установленные в несколько уровней в усеченном конусе 3 колодца 1, поток воды дробится на несколько струй и отражается от граней отражателя 5 на боковые стенки усеченного конуса 3 колодца 1 и обратно на следующий ряд отражателей 5, несколько раз соударяясь с восходящими вниз гранями отражателям 5. В результате скорость потока уменьшается до определенной скорости V2 и именно с этой скоростью вода направляется в пристенную циклогасительную чашу 6, расположенную ниже большего основания последнего отражателя 5 и в конце расширения усеченного конуса 3, при этом чаши 6 размещены соосно между отражателями 5, где вода закручивается и соударяется входящий поток с выходящим. Затем поток соединяется в общий поток воды, выходящий из усеченного конуса 3 в сторону дна колодца 1, далее поток воды окончательно гасится с помощью дополнительной камеры 8 гашения, располагаемой между вертикальной консольной стенкой 9 и перегородкой 11.The flow of water at a speed of V 1 , falling on the flow reflectors 5 installed at several levels in the truncated cone 3 of the well 1, the water flow is split into several jets and reflected from the faces of the reflector 5 on the side walls of the truncated cone 3 of the well 1 and back to the next row of reflectors 5, repeatedly colliding with the upstream faces downward reflectors 5. As a result, flow rate drops to a certain speed V 2 and from this rate of water is directed into the near-wall cup tsiklogasitelnuyu 6 located below the larger base n Latter reflector 5 and the end of expansion frustoconical 3, wherein the cup 6 placed coaxially between the reflectors 5, where the water swirls the incoming stream and collides with the facing. Then, the flow is connected to a common water flow exiting from the truncated cone 3 towards the bottom of the well 1, then the water flow is finally extinguished using an additional quenching chamber 8 located between the vertical cantilever wall 9 and the partition 11.

Заполнение водой в нижней части колодца 1 одновременно является слоем толщины воды наполнения уровня его, что гасит падающий поток сверху, а окончательное гашение кинетической энергии происходит в дополнительной закрытой камере 8 гашения, достигнув отводящей трубы 13 со скоростью V3, труба которой уложена на порог 13 камеры 8. Таким образом, движение высокоскоростного потока из водовода 2 переходит из турбулентного в ламинарный и рассредоточенный и в общий равномерный режим в отводящем канале 4.Filling with water in the lower part of the well 1 is at the same time a layer of the thickness of the water filling its level, which dampens the incident flow from above, and the final quenching of kinetic energy occurs in an additional closed quenching chamber 8, reaching the outlet pipe 13 at a speed of V 3 , the pipe of which is laid on threshold 13 chambers 8. Thus, the movement of a high-speed stream from the conduit 2 passes from turbulent to laminar and dispersed and into a uniform uniform mode in the outlet channel 4.

Следует уточнить, что для эффективного воздействия падающего потока, смешения его в колодце 1, необходимо чтобы уровень его был затоплен подпором за счет вертикальной консольной стенки 9, скорость и волновые явления были снижены уже непосредственно выходящего из отверстия в камеру 8, заполнение которой зависит от перегородки 11 над выпускным отверстием 12 порога 10.It should be clarified that for the effective impact of the incident stream, mixing it in the well 1, it is necessary that its level be flooded by backwater due to the vertical cantilever wall 9, the speed and wave phenomena were reduced already coming directly from the hole into the chamber 8, the filling of which depends on the partition 11 above the outlet 12 of the threshold 10.

Эффективность тем выше, чем меньше приобретает массовая энергетическая плотность пульсации скоростей потока со стороны перегородки 11 над порогом 10, где объединенный поток поступает в короткую отводящую трубу 13, поток, который направляется в сторону отводящего канала 4. Окончательно погасив кинетическую энергию водного потока, обеспечивает возможность существенно предохранять отводящий канал от размыва в непосредственной близости от отводящей трубы, связанной с камерой гашения. Благодаря подавлению окончательных пульсаций динамические нагрузки не столь высоки, как в случаях, когда гашение осуществляется по принципу устройства в прототипе, что позволяет погасить избыточную кинетическую энергию потока на меньшей длине отводящей короткой трубы, связанной с длиной отводящего канала.The higher the efficiency, the lower the mass energy density of the pulsation of the flow velocities from the side of the partition 11 above the threshold 10, where the combined flow enters the short outlet pipe 13, the flow that is directed towards the outlet channel 4. Finally, extinguishing the kinetic energy of the water stream, makes it possible significantly protect the discharge channel from erosion in the immediate vicinity of the discharge pipe associated with the quenching chamber. Due to the suppression of the final pulsations, the dynamic loads are not as high as in cases when the quenching is carried out according to the principle of the device in the prototype, which allows you to pay off the excess kinetic energy of the stream over a shorter length of the discharge short pipe associated with the length of the discharge channel.

Таким образом, на всех участках интенсивность дробления потока в несколько уровней, создаваемых и размещенных отражателей потока по высоте усеченного конуса, винтового движения в циклогасительных чашах, соударения с водной поверхностью в колодце и с дополнительной камерой гашения, происходит эффективное гашение избыточной кинетической энергии потока для отводящего открытого канала.Thus, in all sections, the intensity of the flow splitting into several levels created and placed by flow reflectors along the height of the truncated cone, helical movement in the quenching bowls, collisions with the water surface in the well and with an additional quenching chamber, the excess kinetic energy of the flow is effectively quenched for the outlet open channel.

Достоинством предлагаемого изобретения является повышение эффективности гашения избыточной энергии высокоскоростного потока по сравнению с прототипом.The advantage of the invention is to increase the efficiency of quenching the excess energy of a high-speed stream in comparison with the prototype.

Предлагаемое устройство может быть использовано для гашения энергии водного потока в различных гидротехнических сооружениях. Особенно эффективно применение устройства высококинетических потоков в сооружениях. Это сохраняет габариты участка крепления отводящего канала и снижает габариты дополнительной камеры гашения во всем диапазоне сбрасываемых расходов. Выход воды из отводящей трубы исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала.The proposed device can be used to extinguish the energy of a water stream in various hydraulic structures. Especially effective is the use of highly kinetic flow devices in structures. This saves the dimensions of the fastening channel of the outlet channel and reduces the dimensions of the additional blanking chamber in the entire range of discharge costs. The exit of water from the outlet pipe eliminates the need for a well in the downstream channel.

Claims (3)

1. Устройство для гашения энергии водного потока, включающее расширяющийся колодец с вертикальными стенками, расположенные в нем симметрично оси колодца кривые в виде дуг, порог, подводящий и отводящий водоводы, отличающееся тем, что расширяющаяся часть колодца имеет вид усеченного конуса и снабжена закрепленными в ее полости ниже подводящего водовода несколькими уровнями отражателями потока воды, расположенными симметрично оси вертикального колодца и установленными большими основаниями в сторону дна колодца, при этом каждый из отражателей имеет форму пирамидального рассекателя, ниже которых по обеим вертикальным стенкам устроены циклогасительные чаши, размещенные в конце расширения усеченного конуса, при этом в месте выхода потока из колодца отверстие последнего перекрыто вертикальной консольной стенкой и подключено к корпусу в виде дополнительной камеры гашения с порогом, верхняя часть которого связана с отводящей трубой и с отводящим каналом.1. A device for damping the energy of a water stream, including an expanding well with vertical walls, curves in the form of arcs located symmetrically to the axis of the well, a threshold supplying and discharging water conduits, characterized in that the expanding part of the well has the form of a truncated cone and is equipped with cavities below the water supply conduit with several levels of water flow reflectors located symmetrically to the axis of the vertical well and installed with large bases towards the bottom of the well, each of which reflects The cell has the shape of a pyramidal divider, below which on both vertical walls are arranged quenching bowls located at the end of the expansion of the truncated cone, while at the outlet of the flow from the well, the hole of the latter is blocked by a vertical cantilever wall and connected to the casing in the form of an additional quenching chamber with a threshold, the upper part of which is connected to the outlet pipe and to the outlet channel. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя грань консольной вертикальной стенки расположена в одной плоскости с верхней гранью стенки порога в дополнительной камере гашения.2. The device according to claim 1, characterized in that the lower edge of the cantilever vertical wall is located in the same plane as the upper edge of the threshold wall in the additional blanking chamber. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражатели потока установлены соосно между циклогасительными чашами.3. The device according to claim 1, characterized in that the flow reflectors are mounted coaxially between the cyclo-quenching bowls.
RU2016101205A 2016-01-15 2016-01-15 Arrangement for energy damping of waterways RU2610126C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101205A RU2610126C1 (en) 2016-01-15 2016-01-15 Arrangement for energy damping of waterways

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101205A RU2610126C1 (en) 2016-01-15 2016-01-15 Arrangement for energy damping of waterways

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610126C1 true RU2610126C1 (en) 2017-02-08

Family

ID=58457345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016101205A RU2610126C1 (en) 2016-01-15 2016-01-15 Arrangement for energy damping of waterways

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610126C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180526U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-15 Олег Александрович Продоус DEVICE FOR EXTINGUISHING LIQUID FLOW ENERGY
RU2660931C1 (en) * 2017-11-13 2018-07-11 Михаил Иванович Голубенко Water flow energy dampener
CN109339006A (en) * 2018-12-05 2019-02-15 张迈 A kind of efficient bevel-type waterpower stilling pool slab and its construction method
RU2817592C2 (en) * 2022-08-29 2024-04-16 Вадим Михайлович Голубенко Water flow damper

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU937602A1 (en) * 1981-02-02 1982-06-23 Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации Water flow energy attenuator
SU1341326A1 (en) * 1985-09-02 1987-09-30 Всесоюзный Государственный Головной Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт По Переброске И Распределению Вод Северных И Сибирских Рек Им.Е.Е.Алексеевского Apparatus for attenuating energy of water stream
SU1504307A1 (en) * 1987-04-23 1989-08-30 Белорусский Политехнический Институт Spillway
RU2161224C1 (en) * 1999-12-03 2000-12-27 Московский государственный университет природообустройства Device for dampening of energy of water flow
RU2244786C1 (en) * 2003-12-24 2005-01-20 Степкин Андрей Андреевич Method and device for treated sewage water utilization

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU937602A1 (en) * 1981-02-02 1982-06-23 Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации Water flow energy attenuator
SU1341326A1 (en) * 1985-09-02 1987-09-30 Всесоюзный Государственный Головной Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт По Переброске И Распределению Вод Северных И Сибирских Рек Им.Е.Е.Алексеевского Apparatus for attenuating energy of water stream
SU1504307A1 (en) * 1987-04-23 1989-08-30 Белорусский Политехнический Институт Spillway
RU2161224C1 (en) * 1999-12-03 2000-12-27 Московский государственный университет природообустройства Device for dampening of energy of water flow
RU2244786C1 (en) * 2003-12-24 2005-01-20 Степкин Андрей Андреевич Method and device for treated sewage water utilization

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660931C1 (en) * 2017-11-13 2018-07-11 Михаил Иванович Голубенко Water flow energy dampener
RU180526U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-15 Олег Александрович Продоус DEVICE FOR EXTINGUISHING LIQUID FLOW ENERGY
CN109339006A (en) * 2018-12-05 2019-02-15 张迈 A kind of efficient bevel-type waterpower stilling pool slab and its construction method
CN109339006B (en) * 2018-12-05 2023-11-21 张迈 Efficient cone-type hydraulic power absorption well and construction method thereof
RU2817592C2 (en) * 2022-08-29 2024-04-16 Вадим Михайлович Голубенко Water flow damper

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2610126C1 (en) Arrangement for energy damping of waterways
RU2661741C1 (en) Water flow energy dampener
RU2660931C1 (en) Water flow energy dampener
RU2551992C1 (en) Energy dissipator for open canals
RU2625174C1 (en) Water flow baffle
CN208251034U (en) A kind of water power hydraulic engineering energy dissipating area safeguard structure
RU2724447C1 (en) Water flow energy absorber
RU2617592C1 (en) Damper of water flow energy
RU2619523C1 (en) Water flow energy damper
SU1504307A1 (en) Spillway
RU2634545C1 (en) Water flow baffle
RU2817592C2 (en) Water flow damper
RU2648699C1 (en) Water flow energy dampener
RU2656364C1 (en) Water flow energy dampener
RU2705849C1 (en) Water flow energy damper
RU2658700C1 (en) Method of absorbing the kinetic energy of the flow, energy streamer of the flow cylinder, toroidal energy absorber of the flow, device for absorbing kinetic energy of the flow, absorber of energy of the flow
RU2609243C1 (en) Flow energy damper
RU2713296C1 (en) Water flow energy absorber
RU2530526C1 (en) Dissipating device of water flow
RU2609390C1 (en) Water flow energy dissipator
RU2718803C1 (en) Water flow energy absorber
SU1110866A1 (en) Flow energy damper
RU2671694C1 (en) Water flow energy dampener
RU2483158C1 (en) Vortex spillway
SU1613533A1 (en) Fountain device of dam spill-way