RU2633774C1 - Water flow energy baffle - Google Patents
Water flow energy baffle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633774C1 RU2633774C1 RU2017101509A RU2017101509A RU2633774C1 RU 2633774 C1 RU2633774 C1 RU 2633774C1 RU 2017101509 A RU2017101509 A RU 2017101509A RU 2017101509 A RU2017101509 A RU 2017101509A RU 2633774 C1 RU2633774 C1 RU 2633774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- tray
- spillway
- weir
- hole
- Prior art date
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубчатых и туннельных водопропускных сооружений.The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to devices for damping the energy of a water stream at the end devices of closed tubular and tunnel culverts.
Известен гаситель энергии потока, включающий подводящее и отводящее русла, различной ширины, размещенную между ними преграду в виде трапеции, разделяющую подводящее русло на два одинаковых канала, направленных за преградой навстречу друг к другу (Авторское свидетельство SU №1550033, Е02В 8/06 от 15.03.1990).A known energy absorber of the flow, including the inlet and outlet channels, of various widths, a barrier in the form of a trapezoid placed between them, dividing the supply channel into two identical channels, directed behind the barrier towards each other (Copyright certificate SU No. 1550033, ЕВВ 8/06 of 15.03 .1990).
Недостатком является низкая надежность гашения кинетической энергии, обусловленная прямоточностью движущихся навстречу друг другу потока.The disadvantage is the low reliability of the quenching of kinetic energy due to the forward flow of the flow moving towards each other.
Известен гаситель энергии потока для трубчатого водовыпуска, включающий установленный горизонтально в водобойном колодце трубчатый оголовок с отверстиями в боковых стенках и отражателем на торце, оголовок выполнен в виде расширяющегося усеченного конуса и снабжен расширяющимся завихрителем потока воды, установленным в начале оголовка, а отверстия в боковых стенках оголовка выполнены в виде усеченного полукольца, угол конусности которого равен или больше угла конусности оголовка, причем отражатель выполнен в виде круглой поперечной пластины с трапецеидальными концентрическими отверстиями, при этом поперечная щелевая перфорация в боковых стенках оголовка выполнена с площадью отверстий, увеличивающейся к его торцу (Авторское свидетельство SU №1435690, Е02В 8/06 от 07.11.1988).A flow energy damper for a tubular water outlet is known, including a tubular head mounted horizontally in a water well with holes in the side walls and a reflector at the end, the head made in the form of an expanding truncated cone and equipped with an expanding swirl of water flow installed at the beginning of the head, and openings in the side walls the head is made in the form of a truncated half ring, the taper angle of which is equal to or greater than the taper angle of the head, and the reflector is made in the form of a round transverse plates with trapezoidal concentric holes, while the transverse slotted perforation in the side walls of the head is made with the hole area increasing to its end (Copyright certificate SU No. 1435690, ЕОВВ 8/06 of 11/07/1988).
Недостатком известного гасителя является то, что он работает эффективно при пропуске оптимального расхода, если расход выше или ниже оптимального, эффективность и надежность работы гасителя понижаются, так как расход в торцевой пластине под большим напором прямолинейно через отверстия направлен сразу непосредственно по длине колодца (прямолинейность), что вызывает волновые явления в отводящем русле и его размыв, т.е. неполное использование внутреннего объема водобойного колодца для гашения водной энергии, поскольку в противном случае необходимо удлинять размеры колодца - это удорожание сооружения в целом. Конструкция выходной части гасителя чувствительна к наличию в водном потоке льда, мусора и длинномерных влечений, которые могут его вывести из строя.A disadvantage of the known damper is that it works efficiently when the optimum flow rate is skipped, if the flow rate is higher or lower than the optimal flow rate, the damper’s efficiency and reliability are reduced, since the flow rate in the end plate under high pressure is directed straight through the holes directly along the length of the well (straightness) , which causes wave phenomena in the discharge channel and its erosion, i.e. incomplete use of the internal volume of a water well for damping water energy, since otherwise it is necessary to lengthen the dimensions of the well - this is an increase in the cost of the structure as a whole. The design of the output part of the absorber is sensitive to the presence of ice, debris and long drives that can disable it in the water stream.
Известен водобойный колодец с отбойной стенкой, включающий водобойный колодец с установленной на уровне подводящего водовода Г-образной водобойной стенкой (Многоязычный словарь по ирригации и дренажу. / Под ред. ШУБЛАДЗЕ К.К. - М.: Русский язык, 1978, с. 209, №5930).A well-known water well with a baffle wall, including a water well with a L-shaped water wall installed at the level of the supply conduit (Multilingual Dictionary of Irrigation and Drainage. / Under the editorship of K.K. SHUBLADZE - M .: Russian language, 1978, p. 209 No. 5930).
Недостатком является высокая случайно-вероятная однонаправленность поворота потока, приводящая к образованию вихрей, что снижает эффективность и надежность гашения водного потока.The disadvantage is the high randomly probable unidirectionality of the flow rotation, leading to the formation of vortices, which reduces the efficiency and reliability of the quenching of the water stream.
Наиболее близким к предложенному по назначению технической сущности и достигаемому результату является гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец с криволинейной в вертикальной плоскости водобойной стенкой, установленной на уровне подводящего канала (водовода), имеющего концевую часть в виде консоли и расположенное на дне колодца отверстие, перерываемое вогнутой дросселирующей пластиной (Авторское свидетельство SU №1562396, Е02В 8/06 от 07.05.1990).The closest to the proposed technical nature of the purpose and the achieved result is a water flow energy damper, including a water well with a water-curved vertical wall installed at the level of the inlet channel (water conduit), having an end part in the form of a console and an opening located at the bottom of the well, interrupted by a concave throttle plate (Copyright certificate SU No. 1562396, ЕОВВ 8/06 dated 05/07/1990).
Недостатком является высокая случайно-вероятная однонаправленность закручиваемости потоков, приводящая к суммированию кинетической энергии образующихся вихрей, что снижает эффективность и надежность гашения водяного потока.The disadvantage is the high randomly probable unidirectionality of the curl 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.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение равномерности распределения удельных расходов по ширине гасителя и снижение придонных скоростей в потоке.The technical problem to which the invention is directed is to increase the uniformity of the distribution of unit costs over the width of the damper and reduce the bottom velocity in the stream.
Технический результат достигается тем, что гаситель энергии водного потока, включающий водобойный колодец, вертикальную стенку, установленную навстречу подводящего водовода и имеющего концевую часть в виде консоли, а на дне колодца выполнено отверстие в сторону отводящей трубы, колодец снабжен установленными над отверстием дна колодца горизонтальными разделительными перегородками, одна сторона которых примыкает к торцу подводящего водовода, выполненного в виде подводящей трубы, а другая сторона которых углом излома, направлена вниз, выведена за контур водосливного лотка с донным отверстием, которое соосно расположено с отверстием дна колодца на выходе потока в отводящую труб, и водослив лотка в нижней центральной части задней стенки выполнен трапециодальными вырезами в сторону выхода потока в отводящий трубопровод из колодца, при этом части излома горизонтальных разделительных перегородок расположенные по отношению к частям последних под углом α1, α2, α3 и длина горизонтальных разделительных перегородок в плане выполнена по высоте ступенями по отношению к длине водосливного лотка.The technical result is achieved by the fact that the water flow energy damper, including a water well, a vertical wall mounted towards the inlet conduit and having an end part in the form of a console, and a hole is made in the side of the well towards the outlet pipe, the well is equipped with horizontal dividing pipes installed above the hole in the bottom of the well partitions, one side of which is adjacent to the end of the inlet conduit, made in the form of a supply pipe, and the other side of which the angle of fracture is directed downward, out of the contour of the overflow tray with a bottom hole, which is coaxially located with the opening of the bottom of the well at the outlet of the flow to the outlet pipe, and the spillway of the tray in the lower central part of the back wall is made with trapezoidal cuts towards the outlet of the flow into the outlet pipe from the well, while the horizontal fracture parts dividing partitions located in relation to parts of the latter at an angle α 1 , α 2 , α 3 and the length of the horizontal dividing partitions in the plan is made in height in steps in relation to the length spillway tray.
Кроме того, донное отверстие колодца выполнено кольцевым Г-образным козырьком, выступающим в сторону отводящей трубы.In addition, the bottom hole of the well is made by an annular L-shaped visor protruding towards the outlet pipe.
Кроме того, донное отверстие водосливного лотка в центе его выполнено диаметром меньше, чем диаметр отверстия в дне колодца.In addition, the bottom hole of the spillway in its center is made with a diameter less than the diameter of the hole in the bottom of the well.
Кроме того, верхняя кромка водосливного лотка размещена ниже дна подводящей трубы, а верхняя грань отводящего трубопровода колодца расположена выше верхней кромки водосливного лотка.In addition, the upper edge of the spillway is located below the bottom of the inlet pipe, and the upper edge of the outlet pipe of the well is located above the upper edge of the spillway.
На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для гашения энергии водного потока, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - задняя стенка водосливного лотка с трапецеидальным вырезом, аксонометрия.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for damping the energy of a water stream, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - the rear wall of the spillway with a trapezoidal cut, axonometry.
Гаситель энергии водного потока содержит круговой или прямоугольный колодец 1, подводящую трубу 2, разделенной горизонтальными разделительными перегородками 3, 4, 5, причем свободные концы горизонтальных перегородок 3-5 расположены по отношению к частям горизонтальных перегородок 3-5 под углами α1, α2, α3, при этом длина их в плане выполнена по высоте ступенями по отношению к длине водоливного лотка 6 с донным отверстием 7 в основании его, боковые стенки 8 и водобойная задняя стенка 9, образуют водослив 6, отводящий трубопровод 10 колодца 1. Причем водосливной лоток 6 в области выходного конца подводящей трубы 2 примыкает водосливной лоток 6. Водобойная задняя стенка 9 на дне водосливного лотка 6 сделана двумя трапецеидальными вырезами 11. При сопряжении лотка 6 с дном колодца 1, донное отверстие 7 соосно расположено донному отверстию 12 колодца 1 на входе в отводящую трубу 13. Причем донное отверстие 12 колодца 1 выполнено кольцевым Г-образным козырьком 14, полка которого направлена вниз в сторону отводящей трубы 13, при этом донное отверстие 7 водосливного лотка 6 в центре его выполнено диаметром меньше, чем диаметр отверстия 12 дна колодца 1 с отводящей трубой 13. Верхняя граница кромки водосливного лотка 6 с боковыми стенками 8 и задней водобойной стенки 9 расположены на отметке низа подводящей трубы 2, а верхняя грань 15 отводящего трубопровода 10 колодца 1, расположена на отметке выше верхних кромок стенок 8 и 9 водосливного лотка 6. Причем сделанные трапецеидальные вырезы 11 в задней водобойной стенке 9 у дна лотка 6 расположены в плоскости симметрии гасителя 1 и направлены в сторону движения потока в отводящий трубопровод 10 колодца 1.The water flow energy absorber contains a circular or rectangular well 1, a
Гаситель энергии водного потока работает следующим образом.The energy absorber of the water stream operates as follows.
Сбрасываемый через гаситель энергии расход воды меньше предельного поступает по подводящей трубе 2 к разделительному колодцу 1 и, попадая в водосливной лоток 6, сбрасывается через донное отверстие 7, в соосно расположенное отверстию 12 дна колодца 1, и далее поступает в отводящую трубу 13.The water flow discharged through the energy absorber is less than the maximum flow through the
Расходы воды, превышающие предельную в подводящей трубе 2, при входе в колодец 1 делятся в нужном направлении тремя горизонтальными перегородками 3, 4, 5, ограничивающее поступление через донное отверстие 7 лотка 6, т.е. делятся на три потока по горизонтали. Один поток над перегородкой 3 поступает непосредственно в водосливной лоток 6, происходит соударение струй в нем водного потока, в результате чего лоток 6 заполняется водой. Это частично благоприятные условия для перелива части его через гребень водослива 6, а другая часть под напором в виде компактных струй, образованных через проход в виде образованных трапецеидальных вырезов 11, нижние части потока поступают в колодец 1. Другой поток над горизонтальными перегородками 4 и 5, минуя водосливной лоток 6, направляется в пространство за водосливом 6, выполненным боковыми стенками 8 и задней стенкой 9, где все струи объединяются в один общий поток, далее поток поступает в отводящий трубопровод 10 колодца 1. Закрытый колодец 1 препятствует вылету образующихся брызг за пределы гасителя энергии. После этого при сопровождении интенсивной аэрацией соударяющихся потоков (в виде отдельных струй) происходит эффективное гашение энергии водного потока.Water flows exceeding the maximum in the
Изменения горизонтальных разделительных перегородок 3-5, конструктивно выполненных также ступенями с изломом в горизонтальной плоскости, распределяют расход воды над водосливным лотком 6 на несколько частей по сечению колодца 1, в результате чего увеличивается также его пропускная способность, распределяют энергию по площади колодца, исключая локальный размыв в отводящем трубопроводе 10, и далее за ним, чем обеспечивается достижение требуемого эффекта.Changes in the horizontal dividing walls 3-5, also made structurally with steps with a kink in the horizontal plane, distribute the water flow over the
Наклонное днище лотка 6 и дно после стенки 9 колодца 1 с уклоном в сторону отводящего трубопровода 10 необходимы для промывки гасителя в целом от наносов и льда, которые могут заполнить придонную часть гасителя энергии, в частности, когда он не работает.The inclined bottom of the
Таким образом, за счет того, что в колодце 1 устанавливаются разделительные горизонтальные перегородки 3-5 со ступенями по высоте и примыкающие к торцу подводящей трубы 2, обеспечивается расслоение поступающего потока с отделением нижнего, наиболее загрязненного донными и взвешенными наносами в отводящий водосливной лоток 6, далее через отверстия 7 и 12 в отводящую трубу 13. А за счет того, что горизонтальная перегородка 5 выведена за контур лотка 6, обеспечивается и отведение в колодец 1 верхнего наиболее загрязненного потока плавающим мусором при превышении расхода выше предельного в подводящей трубе 2.Thus, due to the fact that in the well 1 horizontal dividing partitions 3-5 with steps in height and adjacent to the end of the
Волновой поток, поступающий соосно расположенным отверстиям 7 и 12, под кольцевым Г-образным козырьком 14, полка которого направлена вниз, в сторону отводящей трубы 13, не позволяет оседать также концентрирующимся в камере колодца при вращательном движении воды илистым и мелким частицам наносов, они скатываются вниз по направлению к отводящей трубе 13, где поток вращается с большой скоростью. Это приводит к переводу мелких фракций наносов во взвешенное состояние, их выносу через отводящую трубу 13, перекрываемое сверху основанием дна колодца 1 с лотком 6. Все в совокупности и обусловливает достижение поставленной цели при значительном снижении затрат на строительство, эксплуатацию подобных объектов гидротехнического строительства, в том числе и для гасителя энергии. Кроме того, в результате происходит соударение струй, дополнительное гашение энергии и дальнейшее повышение равномерности распределения удельных расходов по ширине гасителя.The wave flow entering the coaxially located
При таком расположении перегородок в колодце осуществляется сокращение размеров разделительного колодца за счет того, что часть потока из подводящей трубы транзитом отводится по системе трубопроводов за пределы гасителя, и другая, отводимая на очистку, в случае больших расходов требует меньшей длины.With such an arrangement of the partitions in the well, the size of the separation well is reduced due to the fact that part of the flow from the supply pipe in transit is diverted through the piping system outside the damper, and the other, diverted for cleaning, requires shorter lengths in case of high costs.
Экономическая эффективность предлагаемого гасителя заключается в объединении в одном технологическом цикле задач оптимального гашения отводимого потока в отводящий трубопровод наиболее загрязненного слоя потока воды из подводящей трубы, улучшая гидравлические условия работы отводящего трубопровод, что дает возможность уменьшить величину отводимого на очистку расхода, а это снижает эксплуатационные затраты по обслуживанию гасителя энергии в целом.The economic efficiency of the proposed damper consists in combining in one technological cycle the tasks of optimal damping of the discharge stream into the discharge pipe of the most polluted layer of the water stream from the supply pipe, improving the hydraulic conditions of the discharge pipe, which makes it possible to reduce the amount of discharge to the cleaning flow, and this reduces operating costs for the maintenance of an energy absorber in general.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101509A RU2633774C1 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Water flow energy baffle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101509A RU2633774C1 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Water flow energy baffle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2633774C1 true RU2633774C1 (en) | 2017-10-18 |
Family
ID=60129423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017101509A RU2633774C1 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Water flow energy baffle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633774C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113893584A (en) * | 2021-11-03 | 2022-01-07 | 三峡大学科技学院 | Double-layer energy dissipation and sand collection channel and method |
RU2813553C1 (en) * | 2022-08-29 | 2024-02-13 | Вадим Михайлович Голубенко | Fluid flow rate damper |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1435690A1 (en) * | 1987-05-05 | 1988-11-07 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Stream energy attenuator for tubular spillways |
SU1562396A1 (en) * | 1988-02-11 | 1990-05-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water flow energy damper |
SU1760000A1 (en) * | 1990-03-05 | 1992-09-07 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Water intake structure |
RU2266364C1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-12-20 | Васильев Алексей Михайлович | Flow spreading hump of projecting spillway structure part |
-
2017
- 2017-01-17 RU RU2017101509A patent/RU2633774C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1435690A1 (en) * | 1987-05-05 | 1988-11-07 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Stream energy attenuator for tubular spillways |
SU1562396A1 (en) * | 1988-02-11 | 1990-05-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water flow energy damper |
SU1760000A1 (en) * | 1990-03-05 | 1992-09-07 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Water intake structure |
RU2266364C1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-12-20 | Васильев Алексей Михайлович | Flow spreading hump of projecting spillway structure part |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113893584A (en) * | 2021-11-03 | 2022-01-07 | 三峡大学科技学院 | Double-layer energy dissipation and sand collection channel and method |
RU2813553C1 (en) * | 2022-08-29 | 2024-02-13 | Вадим Михайлович Голубенко | Fluid flow rate damper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2609237C1 (en) | Flow energy damper for discharge sewerage | |
RU2661741C1 (en) | Water flow energy dampener | |
JP2024059682A (en) | Transport Equipment | |
RU2633774C1 (en) | Water flow energy baffle | |
CN106884406B (en) | A kind of draining defoaming system and method for fiery nuclear power plant | |
RU2617592C1 (en) | Damper of water flow energy | |
RU2660243C1 (en) | Two-sided water divided for channels with steep slopes | |
RU2557184C1 (en) | Water flow energy dissipator | |
RU2550421C1 (en) | Water outlet from channel with steep slope | |
Vischer | Types of energy dissipators | |
RU2609243C1 (en) | Flow energy damper | |
RU2619523C1 (en) | Water flow energy damper | |
RU2634545C1 (en) | Water flow baffle | |
RU2703201C1 (en) | Surface runoff inlet | |
CA1111264A (en) | Downward vortex dissipator basin | |
RU2680909C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2532276C1 (en) | Sand and grit catcher | |
RU2530526C1 (en) | Dissipating device of water flow | |
RU2816532C2 (en) | Method of controlling hydraulic structure of water flow at circulation threshold in watercourse bed with water intake structure | |
KR101519783B1 (en) | Bubble reduction drainway structure having bypass flow for bubble separation | |
RU2609390C1 (en) | Water flow energy dissipator | |
RU2591967C1 (en) | Water flow energy dampener | |
JP4347789B2 (en) | Rainwater spout chamber | |
KR102118902B1 (en) | Bridge drainage apparatus | |
RU2737967C1 (en) | Water flow baffle |