RU2671694C1 - Water flow energy dampener - Google Patents

Water flow energy dampener Download PDF

Info

Publication number
RU2671694C1
RU2671694C1 RU2018108951A RU2018108951A RU2671694C1 RU 2671694 C1 RU2671694 C1 RU 2671694C1 RU 2018108951 A RU2018108951 A RU 2018108951A RU 2018108951 A RU2018108951 A RU 2018108951A RU 2671694 C1 RU2671694 C1 RU 2671694C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
outlet
well
water
flow
Prior art date
Application number
RU2018108951A
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 RU2018108951A priority Critical patent/RU2671694C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2671694C1 publication Critical patent/RU2671694C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/06Spillways; 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)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic equipment.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering and can be used to quench the energy of a water stream in terminal devices of closed pipelines and tunnel culverts. Energy absorber contains underwater pipe 1, pressure conduit 2 located inside well 3. Well 3 in the upper part has additional blanking chamber 4. Inlet pipe 5 and the tubular part of pressure conduit 2 with outlet pipe 6 are interconnected by channels 7 and 8 with smoothly varying cross-sectional areas. Reflective 9 and 12 arcuate plates are provided with outlet holes 14. Body of the well 3 inside forms chamber 15 and 16 connected by means of gap 17 between tubular outlet pipe 6 with blanking chamber 4 connected to discharge chute 18, the bottom of which is connected to discharge pipe 19 with adjustable valve 20. Outlet end of the tip of nozzle 6 is provided with protrusions 21 and 22, to which additional reflector 23 is rigidly attached, made in the form of a spherical screen with an upward bulge, the ends of which are bent downwards in diameter.EFFECT: kinetic energy quenching efficiency is improved, reliability is increased and construction costs are reduced.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока после напорных водоводов в приемном колодце.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to extinguish the water flow after pressure pipes in the receiving well.

Известен гаситель энергии потока для трубчатого водовыпуска, включающий установленный горизонтально в водобойном колодце трубчатый оголовок с отверстиями в боковых стенках и отражателем на торце, при этом 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 полуконуса, угол конусности которого равен или больше угла конусности оголовка, кроме того, отражатель выполнен в виде круглой поперечной пластины с трапециодальными концентрическими отверстиями, причем поперечная щелевая перфорация в боковых стенках оголовка выполнена с помощью отверстия с увеличивающейся к его торцу площадью (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, and the head is made in the form of an expanding truncated cone and is equipped with an expanding swirl of water flow installed at the beginning of the head, and the holes in the side walls of the head are made in the form of a truncated half-cone, the taper angle of which is equal to or greater than the angle of taper of the head, in addition, the reflector is made in the form of a round th transverse plate with trapezoidal concentric holes, and the transverse slit perforation in the side walls of the head is made using a hole with an area increasing to its end (Copyright certificate SU No. 1435690, ЕВВ 8/06 of 11/07/1988).

Недостатком известного гасителя потока является то, что он не может контролировать как верхний, так и нижний уровень в колодце, а значит, снижается эффективность и надежность в работе, при этом в процессе эксплуатации не представляется возможность точного и гибкого регулирования гашения потока при изменяющихся расходах е подводящем водоводе от максимального до минимального. Если в момент гашения приток воды в колодец будет меньше, чем рассчитан колодец, то горизонт воды в колодце малоэффективно будет влиять на выход струй из отверстий и тем самым в отводящем канале появятся волновые явления, выплески, т.е. автоматическое регулирование величины напора не выполняется. Такой гаситель не может обеспечить гашение при снижение определенного уровня воды в колодце, что ограничивает его применение на закрытых трубчатых и туннельных водовыпускных сооружениях.A disadvantage of the known flow quencher is that it cannot control both the upper and lower levels in the well, which means that its efficiency and reliability are reduced, while during operation it is not possible to accurately and flexibly control the quenching of the flow at varying flow rates e supply pipe from maximum to minimum. If at the time of quenching, the inflow of water into the well will be less than the well was calculated, then the water horizon in the well will have little effect on the exit of the jets from the holes and thereby wave phenomena, splashes, i.e. automatic regulation of the pressure value is not performed. Such a quencher cannot quench when a certain level of water in the well is reduced, which limits its use in closed tubular and tunnel water outlets.

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, сообщенные 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 камеры (Авторское свидетельство SU №1504307, Е02В 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 shutters in communication with the upper pool and connected to the mixing chamber towards each other, an air duct communicating to the mixing chamber, communicating with the atmosphere, a water chamber located under the mixing chamber, and a discharge conduit connecting the water chamber to the downstream, while it is provided with a transverse water wall mounted in the water chamber under the mixing chamber and Making a reverse upward and toward the upstream concave edge of a quarter of a cylindrical surface whose radius is equal to the length of the mixing chamber (Author's Certificate SU №1504307, E02V 8/06 from 30.08.1989).

Недостатком является то, что соударения потока в смесительной камере в основном отходят от центра камеры, образуется распластанность вращающего потока из-за прямоугольной формы камеры в поперечном сечении, т.е. отсутствует квадратная форма камеры. 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 пробок течения в нем. Таким образом, от выходного отверстия (щели) в водобойной камере выходное отверстие расположено ближе к потолку трубы (водовода), происходит воздушное скопление, 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 недостатка самой конструкции, при этом оно громоздко и, как следствие, материалоемко.The disadvantage is that the collisions of the flow in the mixing chamber mainly depart from the center of the chamber, a flattening of the rotational flow is formed due to the rectangular shape of the chamber in cross section, i.e. The square shape of the camera is missing. Another disadvantage is that in the body of the retaining structure - the 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 the outgoing air, in which the flow moves in the form of flow plugs in it. Thus, from the outlet (slot) in the water chamber, the outlet is located closer to the ceiling of the pipe (water conduit), air accumulation occurs, since the downstream is flooded, and such plugs cannot be completely eliminated. In addition, the possibility of a water hammer is not excluded, which negatively affects the reliability of the structure as a whole, and it is not efficient enough when working in the open channel mode due to a lack of the structure itself, while it is cumbersome and, as a result, material-intensive.

Наиболее близким к предложенному по назначению, технической сущности и достижению результату является гаситель энергии водосбросного устройства, включающий подводную трубу, конический расширяющийся водовод, в котором установлен завихритель потока и отражатель с отверстиями, при этом он содержит вертикальную камеру в виде усеченного конуса, поверхность которого установлена в колодце вниз расширяющейся частью соосно патрубку с возможностью заключения в него завихрителя потока и фиксированного перемещения относительно патрубка, причем боковая стенка камеры выполнена с криволинейной поверхностью по направлению движения потока к водовыпускным окнам в месте примыкания к ним внешней стенки патрубка (Патент RU №2484201, Е02В 8/06 от 24.01.2012).The closest to the proposed purpose, technical nature and achievement of the result is the energy damper of the spillway device, including an underwater pipe, a conical expanding conduit, in which a flow swirl and a reflector with holes are installed, while it contains a vertical chamber in the form of a truncated cone, the surface of which is installed in the well downward, the expanding part is coaxial to the nozzle with the possibility of enclosing a swirler of flow in it and a fixed movement relative to the nozzle, The side wall of the chamber is made with a curved surface in the direction of flow to the outlet windows at the junction of the outer wall of the pipe (Patent RU No. 2484201, EV 8/06 of 01/24/2012).

Недостатком данного гасителя энергии потока является то, что устройство сложно конструктивно и, как следствие, большая материалоемкость, а это ведет к усложнению эксплуатационной надежности, т.е. недостаточная эффективность его эксплуатации; устройство на выходе из колодца дополнительно имеет подпорные сооружения для полного гашения потока. Кроме того, у этого устройства недостаточная совершенность гидравлических местных сопротивлений при закручивании потока.The disadvantage of this flow energy absorber is that the device is difficult to constructively and, as a result, a large material consumption, and this leads to a complication of operational reliability, i.e. insufficient efficiency of its operation; the device at the outlet of the well additionally has retaining structures for complete damping of the flow. In addition, this device has insufficient perfection of hydraulic local resistance when twisting the flow.

Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности и снижения придонных скоростей в потоке и упрощении конструкции.The technical result from the use of the claimed invention is to increase the efficiency and reduce bottom velocities in the stream and simplify the design.

Технический результат достигается тем, что в гасителе энергии водного потока, включающий подводную трубу, водовод, расположенный в колодце, отражатель, подводная труба соединена через впускной патрубок с водоводом, в виде напорного трубопровода выполненным трубчатой частью с образованием выпускного канал с плавно изменяющейся площадью поперечного сечения, выходной конец трубчатой части снабжен выпускным патрубком с дополнительно установленным экраном сферической формы выпуклостью вверх, торцы которого отогнуты по диаметру вниз в сторону выходного конца выпускного патрубка, причем отражатель, выполненный в виде экрана сферической формы, жестко закреплен к выступам-ограничителям, которые вторым концом закреплены к оголовку конца выпускного патрубка, при этом трубчатая часть с плавноизменяющейся площадью поперечного сечения с отражательными дугообразными коленами снабжены выпускными отверстиями, причем выпускные отверстия дугообразных колен наклонены в сторону боковых стенок и дна колодца под острым углом и ориентированы в направлении движения потока к верхней части колодца, который в своей верхней части соединен с дополнительной камерой гашения с отводящим лотком.The technical result is achieved in that in a water flow energy absorber, including a submarine pipe, a water conduit located in a well, a reflector, a submarine pipe are connected through an inlet pipe to a water conduit, in the form of a pressure pipe, a tubular part is formed to form an outlet channel with a smoothly varying cross-sectional area , the outlet end of the tubular part is equipped with an outlet pipe with an additionally mounted spherical screen with a bulge upward, the ends of which are bent downward in diameter in the defense of the outlet end of the outlet pipe, the reflector made in the form of a spherical screen, is rigidly fixed to the protrusion limiters, which are secured by the second end to the head of the end of the outlet pipe, while the tubular part with a smoothly changing cross-sectional area with reflective arcuate elbows is provided with outlet openings, moreover, the outlet openings of the arched knees are inclined towards the side walls and the bottom of the well at an acute angle and are oriented in the direction of flow to the upper part of the well, which in its upper part is connected to an additional blanking chamber with a discharge tray.

Кроме того, отводящий лоток подключен к выпускной трубе с задвижкой.In addition, the discharge tray is connected to the exhaust pipe with a valve.

Первым аспектом изобретения является создание гасителя энергии с напорным водоводом в виде трубчатой части с образованием выпускного канала с плавно изменяющейся площадью поперечного сечения, а также с отражательными дугообразными коленами, выполненными с выпускными отверстиями внутри колодца в направлении его боковых стенок и дна, что приводит к выравниванию эпюры относительно скорости и эпюры давления и, в коечном итоге предотвращает отрыв потока на повороте трубчатой части. Напорный водовод может быть выполнен составным из разного диаметра с переходными участками между собой, сохраняя устройство, изогнутое в трех измерениях. При таких условиях также эпюра осевых скоростей потока, проходящего через трубчатую часть в виде канала становится более ровной или «закрученной», при этом скорость потока вне изогнутой части колодца меньше скорости аналогичного потока в трубе, изогнутой в двух направлениях, а скорость внутри изогнутой трубы также уменьшается из-за потери части воды, с отражательными дугообразными пластинами снабженные выпускными отверстиями. При этом этот поток на выходе вверх соударяется с потоком воды, поступающим под выполненным отражателем в виде экрана сферической формы, торцы которого отогнуты вниз. Таким образом, весь поток гасится в верхней своей части дополнительной камере гашения, которая является по своей высоте продолжением колодца. Кроме того эпюра скоростней вблизи стенок вокруг трубчатой части при ее не плоской геометрии стремится к большей равномерности по окружности, чем при плоской геометрии. Такой поток применительно к напорному водоводы и помещенному в колодец имеет ряд преимуществ.The first aspect of the invention is the creation of an energy absorber with a pressure pipe in the form of a tubular part with the formation of an outlet channel with a smoothly changing cross-sectional area, as well as with reflective arcuate elbows made with outlet openings inside the well in the direction of its side walls and bottom, which leads to alignment diagrams with respect to speed and pressure diagrams, and, ultimately, prevents the flow separation at the turn of the tubular part. The pressure water conduit can be made composite of different diameters with transitional sections between each other, while maintaining a device curved in three dimensions. Under these conditions, also, the plot of the axial velocities of the flow passing through the tubular part in the form of a channel becomes smoother or “twisted”, while the flow velocity outside the curved part of the well is less than the speed of a similar flow in a pipe bent in two directions, and the speed inside the bent pipe decreases due to the loss of part of the water, with reflective arcuate plates provided with outlets. At the same time, this flow at the outlet upward collides with the flow of water entering under the made reflector in the form of a spherical screen, the ends of which are bent down. Thus, the entire flow is extinguished in its upper part by an additional quenching chamber, which is a continuation of the well in its height. In addition, the speed diagram near the walls around the tubular part with its non-flat geometry tends to be more uniform around the circumference than with flat geometry. Such a flow as applied to pressure water conduits and placed in a well has a number of advantages.

Это приводит к увеличению интенсивности гашения энергии непосредственно в самом колодце с его дополнительной камерой гашения, погасить кинетическую энергию потока и дальнейшее поступление расхода воды, в сторону отводящего лотка подключенного к отводящей трубе с задвижкой. Ограничительный цельный экран в виде тарелки совместно с работой выпускных отверстий в отражательных дугообразных пластинах (коленах) позволяет гибкое и дифференцированное регулирование струй при поступлении в колодец, при этом края экрана в виде сферической формы (тарелки) отогнуты по диаметру вниз, прежде чем вода поступить в дополнительную камеру гашения в верхней ее части с отводящим лотком.This leads to an increase in the intensity of energy quenching directly in the well with its additional quench chamber, to extinguish the kinetic energy of the flow and the further flow of water, towards the discharge tray connected to the discharge pipe with a valve. The restrictive one-piece screen in the form of a plate, together with the work of the outlet openings in the reflective arcuate plates (elbows), allows flexible and differentiated regulation of the jets upon entering the well, while the edges of the screen in the form of a spherical shape (plate) are bent downward in diameter before water enters an additional blanking chamber in its upper part with a discharge tray.

Таким образом, это обеспечивает более полное гашение воды, которая поступает в напорный водовод, расположенный внутри колодца, что уменьшает длину трубчатой части с образованием выпускного канала с изменяющейся площадью поперечного сечения, т.е. экономия пространства и одновременно учитывается и снижение в водоводе кавитации. При этом предлагаемое устройство просто по конструкции и позволит повысить эффективность работы гасителя энергии.Thus, this provides a more complete quenching of the water that enters the discharge conduit located inside the well, which reduces the length of the tubular part with the formation of the outlet channel with a varying cross-sectional area, i.e. saving space and at the same time taking into account the decrease in the cavitation conduit. Moreover, the proposed device is simple in design and will improve the efficiency of the energy absorber.

Исходя из вышеизложенного авторы считают возможным утверждать, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию «существенные отличия».Based on the foregoing, the authors consider it possible to argue that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже схематически изображен гаситель энергии водного потока, поперечный разрез.The drawing schematically shows a damper energy of the water stream, a cross section.

Гаситель энергии водного потока содержит горизонтальный участок подводной трубы 1, который соединен с напорным водоводом 2, при этом водовод 2 расположен внутри колодца 3 прямоугольного поперечного сечения. Колодец 3 в верхней своей части имеет дополнительную камеру 4 гашения. Колодец 3 с напорным водоводом 2 имеет впускной 5 и выпускной 6 патрубки, при этом колодец 3 в своей в верхней части имеет дополнительную камеру 4 гашения. В камере 4 гашения с зазором по периметру установлен выпускной патрубок 6, соединенный с трубчатой частью напорного водовода 2. Впускной патрубок 5 и трубчатая часть с выпускным патрубком 6 соединены между собой каналами 7 и 8 с плавно изменяющимися площадями поперечного сечения, промежуточной расширительной камерой 9, образованной отражательной дугообразной 10 пластинами и выпускным каналом 11, образованным герметичным соединением с выпускным патрубком 6 с отражательной дугообразной пластиной 12 и направляющей пластиной 13. Отражательные дугообразные пластины 10 и 12 снабжены выпускными отверстиями 14, при этом корпус водовода 2 прикреплен к корпусу колодца 3, образуя при этом камеры 15 и 16, соединенные посредством зазора 17 между трубчатым выпускным патрубком 6 с камерой 4 гашения и с отводящим лотком 18, дно которого соединено с отводящим трубопроводом 19 с регулируемой задвижкой 20.The energy absorber of the water stream contains a horizontal section of the underwater pipe 1, which is connected to the pressure pipe 2, while the pipe 2 is located inside the well 3 of rectangular cross-section. Well 3 in its upper part has an additional blanking chamber 4. The well 3 with a pressure pipe 2 has an inlet 5 and an outlet 6 nozzles, while the well 3 in its upper part has an additional blanking chamber 4. In the extinguishing chamber 4, an outlet pipe 6 is mounted with a perimeter gap, connected to the tubular part of the discharge conduit 2. The inlet pipe 5 and the tubular part with the outlet pipe 6 are interconnected by channels 7 and 8 with smoothly varying cross-sectional areas, an intermediate expansion chamber 9, formed by a reflective arcuate 10 plates and an exhaust channel 11, formed by a tight connection with the exhaust pipe 6 with a reflective arcuate plate 12 and a guide plate 13. Reflective arches The shaped plates 10 and 12 are provided with outlet openings 14, while the casing of the water conduit 2 is attached to the casing of the well 3, thereby forming chambers 15 and 16, connected by a gap 17 between the tubular outlet pipe 6 with the quenching chamber 4 and with a discharge tray 18, the bottom of which connected to the discharge pipe 19 with an adjustable gate valve 20.

Выпускной конец оголовка патрубка 6, размещенный в дополнительной камере 4 гашения, снабжен выступами-ограничителями 21 и 22, к которым жестко присоединен дополнительный отражатель 23, выполненный в виде экрана сферической формы выпуклостью вверх, торцы (края) которого по диаметру (окружности) отогнуты вниз.The outlet end of the head of the pipe 6, located in the additional blanking chamber 4, is equipped with protrusions 21 and 22, to which an additional reflector 23 is rigidly attached, made in the form of a spherical shape with a bulge upward, the ends (edges) of which are bent downward in diameter (circle) .

Поскольку обеспечивается многократное изменения направления движения отводимой из колодца 3, напорного водовода 2 с камерой 4 гашения, то в сочетании с его высокой входной скоростью и низкой выходной скоростью при поступлении в отводящий лоток 18, дно которого соединено с отводящим трубопроводом 19 с регулируемой задвижкой 20, в целом поток воды гасит кинетическую энергию в отводящем лотке 18.Since it provides multiple changes in the direction of movement of the outlet from the well 3, the discharge conduit 2 with the quenching chamber 4, then, in combination with its high input speed and low output speed when it enters the outlet tray 18, the bottom of which is connected to the outlet pipe 19 with an adjustable gate valve 20, in general, the flow of water extinguishes kinetic energy in the discharge tray 18.

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

Напорный поток из горизонтальной водоподающей трубы 1 поднимается вертикально вверх через впускной патрубок 5 в напорный водовод 2, расположенный внутри колодца 3 прямоугольного поперечного сечения. Поступающая из водоподающей трубы 1 вода через впускной патрубок 5 и по каналу 7 направляется к промежуточной расширительной камере 9, образованной отражательной 10 дугообразной пластиной. Так как сочетание канала 11 и канала 9, образованы взаимным расположением дугообразной пластиной 12, снабженной выпускными отверстиями 14, стенок корпуса колодца 3, частью потока воды заполняет колодец 3. Далее по длине напорного водовода 2 с каналами 9 и 11 и с плавноизменяющимися площадями поперечного сечения, частично уменьшается скорость движения воды, и, вода поступает в расширяющийся в выпускной канал 11, образованный отражательный 12 дугообразной пластины, где данный процесс происходит аналогично в выпускном канале 9 с выпускными отверстиями 14. Затем остаточный поток воды направляется в сторону дополнительного отражателя 23 в виде сферической формы экрана, который имеет выпуклость вверх и жестко закреплен к выступам-ограничителям 21 и 22 со стороны выпускного патрубка 6, а диаметр экрана 23 больше чем выпускной патрубок 6. Поступающая вода снизу растекается равномерно по поверхности дополнительной камеры 4 гашения, далее равномерно по поверхности ее поступает в отводящий лоток 18 с отводящим трубопроводом 19. Благодаря подавлению пульсаций в потоке воды в колодце 3 в верхней своей части в дополнительной камере 4 гашения, динамические нагрузки на конструкцию не столь высоки, как в случаях, если бы гашение осуществлялось только непосредственно в напорном водоводе.The pressure stream from the horizontal water supply pipe 1 rises vertically upward through the inlet pipe 5 to the pressure pipe 2 located inside the well 3 of rectangular cross section. Water coming from the water supply pipe 1 through the inlet pipe 5 and along the channel 7 is directed to the intermediate expansion chamber 9, formed by a reflective 10 arcuate plate. Since the combination of channel 11 and channel 9 is formed by the mutual arrangement of an arcuate plate 12 provided with outlet openings 14, the walls of the body of the well 3, the well 3 fills with part of the water flow. Further along the length of the pressure conduit 2 with channels 9 and 11 and with continuously changing cross-sectional areas , the speed of water movement partially decreases, and, water enters the arcuate plate, which is expanding into the outlet channel 11, which is formed by a reflective 12, where this process occurs similarly in the outlet channel 9 with the outlet openings 14. Then the residual water flow is directed towards the additional reflector 23 in the form of a spherical shape of the screen, which has a convexity upward and is rigidly fixed to the protrusions 21 and 22 from the side of the outlet pipe 6, and the diameter of the screen 23 is larger than the outlet pipe 6. Incoming water from below flows evenly over the surface of the additional extinguishing chamber 4, then evenly over its surface it enters the discharge tray 18 with the discharge pipe 19. Due to the suppression of ripples in the water flow in the well 3 in the upper the second part in the additional chamber blanking 4 dynamic structural loads are not as high as in the cases, if the quenching was carried out directly in the penstock.

Напорный водовод 2 расположен внутри колодца 3 с зазором по периметру с установленной трубчатой частью с выпускными отверстиями 14 и плавно изменяющимися площадями поперечного сечения с каналами 9 и 11. Происходит уменьшение тенденций к отрыву потока на закруглениях отражательных 10 и 12 дугообразных пластин, а это снижает вероятность повреждений от кавитации, обусловливая в целом понижение статического давления в полостях каналов 9 и 11, как и в самом колодце 3. В результате выхода части потока воды через выпускные отверстия 14 происходит перемешивание воды, вызывающее сглаживание водной поверхности, при этом далее поток воды поступает через зазоры 17 по периметру выпускного патрубка 6 и стенками дополнительной камеры гашения непосредственно в саму емкость камеры 4 гашения с отводящим лотком 18. Это позволяет погасить избыточную кинетическую энергию потока на меньшей длине отводящего лотка 18. Это также в свою очередь упрощает в целом конструкцию гасителя энергии, так как экран 23 выполнен сферической формы выпуклостью вверх, торцы которого по диаметру отогнуты вниз, и его возможность фиксировать выступами-ограничителями 21 и 22 в верхнем положении. Благодаря повышению гашения энергии потока, улучшаются гидравлические условия работы дополнительной камеры гашения, связанной с колодцем и с отводящим лотком с отводящим трубопроводом. Такое направление истечения ослабляет выход напорного потока воды в дополнительную камеру 4 гашения с отводящим лотком 18, что приводит к выравниванию в них эпюры относительной скорости и эпюры давления и в конечном итоге гасит кинетическую энергию потока.The pressure pipe 2 is located inside the well 3 with a perimeter gap with an installed tubular part with outlet openings 14 and smoothly changing cross-sectional areas with channels 9 and 11. There is a decrease in flow separation tendencies at the curves of the reflective 10 and 12 arcuate plates, and this reduces the likelihood damage from cavitation, causing a generally lower static pressure in the cavities of the channels 9 and 11, as well as in the well 3. As a result of the exit of part of the water flow through the outlet openings 14 water shedding, causing smoothing of the water surface, while the water flow then passes through the gaps 17 around the perimeter of the outlet pipe 6 and the walls of the additional quenching chamber directly into the capacity of the quenching chamber 4 with the outlet tray 18. This allows the excess kinetic energy of the stream to be extinguished over a smaller length of the outlet tray 18. This also in turn simplifies the overall design of the energy absorber, since the screen 23 is spherical in shape with a bulge upward, the ends of which are bent downward in diameter, and it is possible fix the tabs-restraints 21 and 22 in the upper position. By increasing the quenching of the flow energy, the hydraulic operating conditions of the additional quenching chamber associated with the well and with the discharge tray with the discharge pipe are improved. This direction of flow weakens the output of the pressure water flow into the additional quenching chamber 4 with a discharge tray 18, which leads to equalization of the relative velocity diagram and the pressure diagram in them and ultimately quenches the kinetic energy of the flow.

Особенность предлагаемого изобретения заключается в его простоте конструкции и использование его сокращает затраты гасителей энергии воды, а следовательно, повышается надежность гасителя энергии водного потока, кроме того, расположение самого колодца и линейных размеров поперечного сечения его с расположением напорного водовода, вызывает гашение на его изгибах и по длине канала напорного водовода, где все колебания скоростей воды также распространяются в расширяющимся в выпускном канале 11 и направляющими 12 и 13 пластинами, что аналогично процессу работы в расширительной камере 9. Это способствует в целом увеличению надежности гасителя энергии водного потока.A feature of the present invention lies in its simplicity of construction and its use reduces the cost of water energy absorbers, and therefore, the reliability of the energy flow damper increases, moreover, the location of the well itself and the linear dimensions of its cross section with the location of the pressure conduit cause damping on its bends and along the length of the pressure duct channel, where all fluctuations in the water velocities also propagate in the plates expanding in the outlet channel 11 and the guides 12 and 13, which is an analog Normally the process work in the expansion chamber 9. This contributes to the overall increase in the reliability of water flow energy absorber.

Claims (2)

1. Гаситель энергии водного потока, включающий подводную трубу, водовод, расположенный в колодце, отражатель, отличающийся тем, что подводная труба соединена через впускной патрубок с водоводом в виде напорного трубопровода, выполненного трубчатой частью с образованием выпускного канала с плавно изменяющейся площадью поперечного сечения, выходной конец трубчатой части снабжен выпускным патрубком с дополнительно установленным экраном сферической формы выпуклостью вверх, торцы которого отогнуты по диаметру вниз в сторону выходного конца выпускного патрубка, причем отражатель, выполненный в виде экрана сферической формы, жестко закреплен к выступам-ограничителям, которые вторым концом закреплены к оголовку конца выпускного патрубка, при этом трубчатая часть выполнена с плавно изменяющейся площадью поперечного сечения с отражательными дугообразными коленами, снабженными выпускными отверстиями, причем выпускные отверстия дугообразных колен наклонены в сторону боковых стенок и дна колодца под острым углом и ориентированы в направлении движения потока к верхней части колодца, который в своей верхней части соединен с дополнительной камерой гашения с отводящим лотком.1. The energy absorber of the water stream, including a submarine pipe, a conduit located in the well, a reflector, characterized in that the submarine pipe is connected through an inlet pipe to a conduit in the form of a pressure pipe made by a tubular part to form an outlet channel with a smoothly varying cross-sectional area, the outlet end of the tubular part is equipped with an outlet pipe with an additionally mounted spherical-shaped screen with a convexity upward, the ends of which are bent downward in diameter towards the outlet end tsa of the outlet pipe, the reflector made in the form of a spherical screen, is rigidly fixed to the protrusion limiters, which are secured by the second end to the head of the end of the outlet pipe, while the tubular part is made with a smoothly varying cross-sectional area with reflective arcuate elbows equipped with outlet openings moreover, the outlet openings of the arched knees are inclined towards the side walls and the bottom of the well at an acute angle and are oriented in the direction of flow to the upper part and a well, which in its upper part is connected to an additional blanking chamber with a discharge tray. 2. Гаситель энергии по п.1, отличающийся тем, что отводящий лоток подключен к выпускной трубе с задвижкой.2. The energy absorber according to claim 1, characterized in that the discharge tray is connected to the exhaust pipe with a valve.
RU2018108951A 2018-03-12 2018-03-12 Water flow energy dampener RU2671694C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108951A RU2671694C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Water flow energy dampener

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108951A RU2671694C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Water flow energy dampener

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2671694C1 true RU2671694C1 (en) 2018-11-06

Family

ID=64103206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108951A RU2671694C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Water flow energy dampener

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2671694C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU740890A1 (en) * 1978-12-12 1980-06-15 За витель Energy absorber for tubular water outlets
SU1435690A1 (en) * 1987-05-05 1988-11-07 Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова Stream energy attenuator for tubular spillways
RU2484201C1 (en) * 2012-01-24 2013-06-10 Вадим Михайлович Голубенко Damper of spillway device energy
CN103938593A (en) * 2014-05-14 2014-07-23 四川大学 Underflow energy dissipater with pressurized pipeline used for outflow
RU2532275C1 (en) * 2013-07-10 2014-11-10 Михаил Иванович Голубенко Water flow energy absorber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU740890A1 (en) * 1978-12-12 1980-06-15 За витель Energy absorber for tubular water outlets
SU1435690A1 (en) * 1987-05-05 1988-11-07 Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова Stream energy attenuator for tubular spillways
RU2484201C1 (en) * 2012-01-24 2013-06-10 Вадим Михайлович Голубенко Damper of spillway device energy
RU2532275C1 (en) * 2013-07-10 2014-11-10 Михаил Иванович Голубенко Water flow energy absorber
CN103938593A (en) * 2014-05-14 2014-07-23 四川大学 Underflow energy dissipater with pressurized pipeline used for outflow

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2701298C1 (en) Water flow energy absorber
RU2661741C1 (en) Water flow energy dampener
RU2484201C1 (en) Damper of spillway device energy
RU2551992C1 (en) Energy dissipator for open canals
RU2660931C1 (en) Water flow energy dampener
CN109026117B (en) Jet fan
RU2625174C1 (en) Water flow baffle
RU2671694C1 (en) Water flow energy dampener
RU2619523C1 (en) Water flow energy damper
RU2724447C1 (en) Water flow energy absorber
RU2680909C1 (en) Water flow energy dampener
RU2610126C1 (en) Arrangement for energy damping of waterways
RU2656364C1 (en) Water flow energy dampener
RU2648699C1 (en) Water flow energy dampener
CN208763684U (en) A kind of jet blower
RU2617592C1 (en) Damper of water flow energy
RU2751476C1 (en) Water flow energy suppressor
RU2737967C1 (en) Water flow baffle
RU2713296C1 (en) Water flow energy absorber
RU2818402C1 (en) Water flow damper
RU2634545C1 (en) Water flow baffle
RU2817592C2 (en) Water flow damper
RU2708523C1 (en) Water flow energy damper
RU2557184C1 (en) Water flow energy dissipator
RU2807696C2 (en) Method for controlling flow mode in an open channel