RU6250U1

RU6250U1 - WATER CONSUMPTION STABILIZER

Info

Publication number: RU6250U1
Application number: RU97102752/20U
Authority: RU
Inventors: Я.В. Бочкарев; Е.С. Шанина
Original assignee: Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им.проф.П.А.Костычева
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-03-16

Abstract

Стабилизатор расхода воды, содержащий установленный на входе в водовыпуск короб, передняя стенка которого выполнена ступенчатой по вертикали, соединена с задней стенкой при помощи вертикальных перегородок, разделяющих короб на проточные каналы, при этом внизу на каждой стенке установлены козырьки, отличающийся тем, что передняя и задняя стенки выполнены с вертикальным изломом, а прикрепленный к задней стенке козырек расположен под углом к горизонту.A water flow stabilizer containing a duct installed at the inlet of the outlet, the front wall of which is vertically stepped, is connected to the rear wall by means of vertical partitions dividing the duct into flow channels, with visors installed on the bottom of the wall, characterized in that the front and the rear walls are made with a vertical kink, and the visor attached to the rear wall is located at an angle to the horizontal.

Description

СТАШЖЗАТОР РАСХОДА ВОЖ.HEAD EXPENDITURE STAFFER.

Полезная модель относится к области гидротехники и может быть использована для стабилизации расхода воды,подаваемой в отводящие каналы и водовыпуски малых водоемов.The utility model relates to the field of hydraulic engineering and can be used to stabilize the flow of water supplied to the outlet channels and outlets of small reservoirs.

Известен стабилизатор расхода воды,содержащий вертикальный затвор,к нижней части которого прикреплен козырек,выполненный в виде выступающего в сторону верхнего бьефа двухгранного клигшСдля широких пролетов-в виде многогранного затвора),а вертикальный затвор выполнен с вертикальным изломом в сторону нижнегоСдля щироких пролетов в сторону верхнего) бьефа.(А.С. СССР.5 /1Й817066 AI 05 Д9/02,31.01,1990г.).Недостатком данного стабилизатора расхода воды является низкая пропускная способность и малый диапазон допустимых колебаний уровня воды.По пропускной способности данный стабилизатор мало эффективен в силу того,что коэффициент расхода системы как интегральный параметр элементов меньше,чем для плоского затвора и в следствии этого увеличение пропускной способности за счет увеличения площади истечения сводится к минимому за счет уменьщения коэффициента расхода.Малый диапазон допустимых колебаний уровня воды(не более 10) обуславливается тем,что на истечение из-под затвора кроме соударения струй при истечении из-под козырька, оказывающих на явление стабилизации незначительное влияние ,/Медведева Н.В. Полигональные в плане затворы как средство гашения энергии в нижнем бьефе и повышения пропускной способности щитовых отверстий гидротехнических сооружений.- Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.-Курск,1971г.,A known water flow stabilizer containing a vertical shutter, to the lower part of which a visor is attached, made in the form of a two-sided clutch protruding towards the upper pool (for wide spans, in the form of a multi-sided shutter), and a vertical shutter is made with a vertical kink towards the lower For wide wide spans towards the upper ) downstream. (A.S. USSR.5 / 1Y817066 AI 05 D9 / 02.31.01.1990). The disadvantage of this stabilizer water flow is the low throughput and a small range of permissible fluctuations in water level. This stabilizer is not very effective due to the fact that the flow rate of the system as an integral parameter of the elements is less than for a flat shutter and, as a result, the increase in throughput due to an increase in the discharge area is minimized due to a decrease in the flow coefficient. A small range of acceptable level fluctuations water (not more than 10) is caused by the fact that the flow out from under the shutter, in addition to the impact of the jets when flowing out from under the visor, have a slight effect on the stabilization phenomenon , / Medvedeva N.V. Polygonal gates in terms of damping energy in the downstream and increasing the throughput of shield holes of hydraulic structures. - Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences, Kursk, 1971,

М. кл. 6(06 Д 9/02 M. cl. 6 (06 D 9/02

(SU(SU

- -- -

/ 20с./ никакие факторы больше не влияют,поэтому при колебании :уровня воды - 10 расход отвода колеблется в пределах - % (требуемая точность стабилизации)/Бочкарев Я.В. Эксплуатационная гидрометрия и автоматизация оросительных систем.-МДгропромиздат, 1987г.,31с./. Наиболее близким к заявляемой,полезной модели является водомер-стабилизатор расхода воды типа Ступенчатый секционный коробчатый затвор передняя стенка которого выполнена ступенчатой и оборудована внизу криволинеиным,а задняя- горизонтальным козырьками.Короб затвора разделен вертикальными перегородками на секции по границам ступеней передней стенки/Бочкарев Я.В. Основы автоматики и автоматизации гидромелиоративных систем.-М.Колос,1993г,158-1бОс./. Недостатком известного водомера-стабилизатора расхода воды является малая пропускная способность,а так же прилипание . потока,проходящего под затвором к горизонтальному козырьку на задней стенке при малых открытиях затвора,что создает эффект насадка и ухудшает качество стабилизации. Задача,на решение которой направлена заявляемая-полезная модель,заключается в создании стабилизатора расхода воды,позволяющего при тех же параметрах водовыпуска увеличить лропускную способность и исключить явление насадка при истечении из-под затвора при малых открытиях,то есть улучшить качество стабилизащи. Технический результат от использования полезной модели выражается в устранении эффекта насадка при малых величинах открытия затвора и увеличении пропускной способности. v ./ 20s. / No factors anymore influence, therefore, when fluctuating: water level - 10, the discharge flow rate fluctuates within -% (required stabilization accuracy) / Bochkarev Y.V. Operational hydrometry and automation of irrigation systems.-MDgropromizdat, 1987., 31./. Closest to the claimed, utility model is a water meter-stabilizer of water flow type Step sectional box-shaped shutter whose front wall is made stepped and equipped with a curved bottom and horizontal visors at the bottom. The shutter box is divided by vertical partitions into sections along the boundaries of the steps of the front wall / Bochkarev Y. IN. Fundamentals of automation and automation of irrigation and drainage systems. -M. Kolos, 1993, 158-1bОс. /. A disadvantage of the known flow stabilizer is a low throughput, as well as adhesion. flow passing under the shutter to the horizontal visor on the rear wall with small shutter openings, which creates a nozzle effect and affects the quality of stabilization. The problem to which the claimed utility model is directed is to create a water flow stabilizer that allows for the same water discharge parameters to increase flow capacity and eliminate the nozzle phenomenon when it expires from under the shutter for small openings, that is, to improve the quality of stabilization. The technical result from the use of a utility model is expressed in eliminating the nozzle effect with small values of the opening of the shutter and increasing throughput. v.

короб,передняя стенка которого вьшолнена ступенчатой по вертикали, соединена с задней стенкой при помощи вертикальных пере городок, разделяющих короб на проточные каналы,при этом внизу на каждой стенке установлены козырьки,отличается тем,что передняя и задняя стенки выполненьт с вертикальным изломом,позволяющим увеличить площадь выходного отверстия,при той же величине открытия затвора,а прикрепленный к задней стенке козырек расположен под углом к горизонту.the box, the front wall of which is stepped vertically, is connected to the rear wall by means of vertical passages dividing the box into flow channels, with visors installed at the bottom of each wall, characterized in that the front and rear walls are made with a vertical break, which allows to increase the area of the outlet, at the same magnitude of the opening of the shutter, and the visor attached to the rear wall is located at an angle to the horizontal.

На фиг.1 показан план участка сооружения,включающий стабилизатор расхода воды;на $иг.2-общий вид стабилизатора расхода в аксонометрии;на фиг.З-сечение стабилизатора расхода;на фиг.4-общий вид стабилизатора расхода воды для широкопролетных сооружений.Figure 1 shows a plan of the construction site, including a water flow stabilizer; in Fig. 2, a general view of a flow stabilizer in a perspective view; in Fig. 3 a section of a flow stabilizer; in Fig. 4 is a general view of a water flow stabilizer for wide-span structures.

Стабилизатор расхода водь.т включает заднюю I и переднюю 2 стенки с вертикальным изломом,оборудованные внизу соответственно наклонным 3 и криволинейньш 4 козырьками,повторяющими в плане очертание стенок.Между собой стенки соединены вертикальными перегородками 5 по высоте ступеней передней стенки и образуют вертикальные проточные каналы б.The water flow stabilizer includes a rear I and front 2 walls with a vertical kink, equipped with an inclined 3 and curved 4 visors below, repeating the outline of the walls in plan. The walls are connected by vertical partitions 5 along the height of the steps of the front wall and form vertical flow channels b .

Работа устройства основана на известном принципе поддержания практически постоянного расхода в отвод независимо от изменения уровня воды в верхнем бьефе сооружения за счет изменения ко;эффициента расхода истечения из-под стабилизатора обратно пропорционально корню квадратному из действующего напора истечения,при постоянной площади рабочего отверстия.The operation of the device is based on the well-known principle of maintaining an almost constant flow rate to the outlet regardless of the change in the water level in the upper pool of the structure due to a change in the coefficient; the coefficient of discharge flow from under the stabilizer is inversely proportional to the square root of the current discharge head, with a constant working hole area.

Стабилизатор расхода воды работает следующим образом.До достижения отметки первой ступени расход истечения из-под передней стенки 2 увеличивается,так как коэффициент расхода дляThe flow rate stabilizer works as follows. Before reaching the level of the first stage, the flow rate from under the front wall 2 increases, since the flow coefficient for

криволинейных козырьков величина постоянная и имеет значительную величину,а напор растет.При достижении отметки перелива через ступень,соответствующеи минимальному,называемому расчетным напору Н/,расход достигает заданногоСвеличиной открытия затвора d ).При дальнейшем увеличении напора истечения включается в работу ступень через которую вода поступает в вертикальный проточный канал б.Проходя по каналу и огибая наклонный козырек вода поступает в нижний бьеф.При этом резко уменьшается коэффициент сжатия и появляется сопротивление истечения в виде соударения струй,проходящихпод криволинейнъМ .козырьком и по коробу.С дальнейшим увеличением напора расход истечения из-под затвора возрастает и постепенно достигает расхода до перелива в короб уже при большем значении напора. При данном значении напора начинается перелив в следующую секцию короба,расход вновь резко падает и процесс повторяется.the curvilinear visors are constant and significant, and the pressure increases. Upon reaching the overflow mark through the stage, which corresponds to the minimum, called the design head Н /, the flow reaches the set value of the shutter opening d). With a further increase in the discharge head, the stage through which water enters When passing through the channel and going around the inclined visor, water enters the lower pool. In this case, the compression coefficient sharply decreases and resistance appears and flow in the form of a collision of jets passing under a curved visor and along the duct. With a further increase in pressure, the flow rate from under the gate increases and gradually reaches the flow rate before overflow into the duct even at a higher pressure value. With this pressure value, the overflow begins in the next section of the box, the flow rate drops sharply again and the process repeats.

Обеспечение повышения пропускной способности достигается в предлагаемой конструкции увеличением площади отверстия истечения при сохранении практически неизменного коэффициента расхода истечения.Увеличение площади истечения при данной величине открытия CL стабилизатора обеспечивается увеличением длины его за счет козырьков и стенок с вертикальным изломом.Ensuring an increase in throughput is achieved in the proposed design by increasing the area of the outflow opening while maintaining a practically unchanged outflow coefficient. The increase in the outflow area at a given opening value of the stabilizer CL is provided by increasing its length due to peaks and walls with a vertical break.

Устранение эффекта насадка достигается тем,что угол наклона р козырька на задней стенке к горизонту выбран таким образом,что его величина больше величиньт угла подъема кривой свободной поверхности при истечении из-под затвора и поток проходит касаясь только нижней кромки наклонного козырька.Elimination of the nozzle effect is achieved in that the angle of inclination of the peak of the peak on the rear wall to the horizon is chosen so that its value is greater than the angle of rise of the curve of the free surface when it expires from under the shutter and the flow passes only touching the lower edge of the inclined peak.

выполнены многогранными.made multifaceted.

Эффективность предлагаемой конструкции заключается в увеличении пропускной способности отверстия истечения при данной его ширине и открытии за счет увеличения площади истечения с сохранением практически неизменного коэффициента расхода истечения и улучшения качества стабилизации за счет выполнения стенок затвора с вертикальным изломо1Л,а козырька прикрепленного к задней стенке,под углом J5 к потоку(горизонту).The effectiveness of the proposed design consists in increasing the throughput of the outflow opening at its given width and opening due to the increase in the outflow area while maintaining an almost unchanged outflow coefficient and improving stabilization quality by performing shutter walls with a vertical break, and the visor attached to the back wall at an angle J5 to the stream (horizon).

Claims

A water flow stabilizer comprising a duct installed at the inlet of the outlet, the front wall of which is vertically stepped, connected to the rear wall using vertical partitions dividing the duct into flow channels, with visors installed on the bottom of the wall, characterized in that the front and the rear walls are made with a vertical kink, and the visor attached to the rear wall is located at an angle to the horizontal.