SU1691697A1 - Способ моделировани двухслойных разноплотностных потоков и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидравлике раз- ноплотностных потоков и может быть использовано при гидравлическом моделировании сооружений, работающих в услови х водоемов , имеющих двухслойную разноплотност- ную стратификацию. Цель изобретени  входное 8одо- 1 распределительное устройство повышение точности моделировани  путем поддержани  границы раздела соленой и пресной вод в лотке в требуемом высотном положении. Устройство содержит лоток 1. бассейн 2 с перегородкой 3, установленной с наклоном в сторону лотка 1 с возможностью изменени  высотного положени  верхней кромки 4. Имеютс  трубопровод 5 соленой воды, трубопровод 6 пресной воды и сбросной трубопровод 7. По трубопроводам 5 и 6 посто нно подают, соответственно , соленую и пресную воды. Производ т подачу пресной воды во входную часть лотка 1 Солена  вода заполн ет пространство под перегородкой 3 и распростран етс  в лоток 1, моделиру  заход соленой воды в устье реки или другого гидротехнического объекта. Через кромку 4 происходит перелив соленой воды в камеру 8, и далее солена  вода вместе с пресной водой поступает в сбросной трубопровод 7, Пресна  вода, поступающа  по трубопроводу 6, распростран етс  в верхнем слое камеры 8 бассейна 2 и лотка 1. В результате образуетс  устойчива  граница раздела соленой и пресной вод. 2 з.п/.ф-лы, 1 ил. О ч сЈ ю VI

Description

Изобретение относитс  к гидравлике разноплотностных потоков и может быть использовано при гидравлическом моделировании сооружений, работающих в услови х водоемов, имеющих двухслойную разноплотностную стратификацию, например , при исследовании работы гидротехнических сооружений в устьевых участках рек и эстуари х, некоторых типов водовыпускных сооружений, посредством которых производитс  сброс сточных вод или промстоков в естественные водоемы или шламонакопители, имеющие двухслойную разноплотностную стратификацию.

Цель изобретени  - повышение точности моделировани  путем поддержани  границы раздела соленой и пресной вод в лотке в требуемом высотном положении.

На чертеже изображено устройство, вертикальный разрез.

Устройство содержит гидравлический, лоток 1, в котором производ тс  исследовани , бассейн 2, примыкающий к лотку 1 и служащий дл  создани  требуемых граничных условий. Бассейн 2 оборудован разделительно перегородкой 3, установленной на дне бассейна под углом к нему с наклоном в сторону лотка 1 и с возможностью установки верхней кромки 4 по высоте в зависимости от положени  поверхностей раздела потоков, требуемого услови ми проведени  исследований. Вход трубопровода 5 соленой воды размещен под перегородкой 3, а вход трубопровода 6 пресной воды - над перегородкой 3. Сбросной трубопровод 7, предназначенный дл  отвода за пределы бассейна 2 воды промежуточной солености, образовавшейс  в результате взаимодействи  пресной и соленой вод, размещен на уровне дна бассейна 2. Позицией 8 обозначена сливна  камера.

По подвод щим трубопроводам 5 и 6 в бассейн 2 и камеру 8 посто нным расходом подают соответственно соленую и пресную воду. При этом верхнюю кромку 4 разделительной перегородки 3 устанавливают ниже требуемой отметки поверхности раздела потоков на величину h

h - Г Р1 . ( Qc 2

() 3

где h - толщина сло  соленой воды над перегородкой, м;

g - ускорение силы т жести, м/с ;

pi - плотность пресной воды, кг/м ;

Ар р2 -р1,

/02 - плотность соленой воды, кг/м ;

Qc - расход соленой воды, м3/с;

К- коэффициент пропорциональности;

В - ширина сливной чарти разделительной перегородки, м.

Производ т подачу пресной воды во входную часть лотка 1. Солена  вода, постулающа  по трубопроводу 5, заполн ет пространство под разделительной перегородкой 3 и распростран етс  в лоток 1. При превышении отметки верхней кромки 4 разделительной перегородки 3 происходит перелив соленой воды через кромку 4, и солена  вода, имеюща  большую плотность , поступает в то место, где начинаетс  сбросной трубопровод 7. Туда же поступает и вода с промежуточной концентрацией. Перелив соленой воды через верхнюю кромку 4 происходит слоем толщиной h, что учитывают при назначении отметку верхней кромки 4 разделительной перегородки 3. Пресную воду подают в бассейн по трубопроводу 6, она распростран етс  в верхнем слое камеры 8, бассейна 2 и лотка 1. Та ее часть, котора , взаимодейству  с соленой водой, приобрела некоторую промежуточную концентрацию, удал етс  за пределы

бассейна сбросным трубопроводом 7. Дл  изменени  положени  поверхности раздела потоков достаточно изменить отметку верха разделительной перегородки 3 и выдержать некоторое врем  дл  приведени  системы в

новый установившийс  режим.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ моделировани  двухслойных разноплотностных потоков, включающий подачу во входную часть гидравлического

   лотка пресной воды, подачу в нижнюю часть бассейна, примыкающего к выходной части лотка, соленой воды, сбор смешанной воды, перелившейс  через поперечную перегородку , установленную в бассейне в сливной

   камере, и сброс воды из сливной камеры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности моделировани  путем поддержани  границы раздела соленой и пресной вод в лотке в требуемом высотном положении, производ т подачу пресной воды в верхнюю часть сливной камеры, а верхнюю кромку перегородки устанавливают ниже требуемой границы раздела соленой и пресной воды на величину

   где h - толщина сло  соленой воды над перегородкой , м;

   р - плотность пресной воды, кг/м3; Др р2 -pi ,

   pi - плотность соленой воды, кг/м3;

   Qc - расход соленой воды, м3/с;

   К- коэффициент пропорциональности;

   В - ширина сливной части разделительной перегородки, м.
2. 2. Устройство дл  моделировани  двухслойных разноплотностных потоков, включающее гидравлический лоток, примыкающий к выходной части лотка бассейн с поперечной водосливной перегородкой, образующей в торце бассейна сливную камеру, подвод щий трубопровод соленой воды, подключенный к донной части бассейна перед перегородкой, и сбросной трубопровод,

   0

   подключенный к нижней части камеры, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности моделировани  путем поддержани  границы раздела соленой и пресной вод в лотке в требуемом высотном положении, оно снабжено подвод щим трубопроводом пресной воды, подключенным к верхней части сливной камеры, а перегородка выполнена с возможностью изменени  высотного положени  верхней водопереливной кромки и установлена с наклоном в сторону лотка.