Входной оголовок гидротехнического водовода Советский патент 1984 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к области тидротехнического строительства и может быть использовгшо преимущест™ венно на начальном этапе возведения гидроузлов, при отводе расходов реки через нерегулируемые строительные водосбросы. Известен входной оголовок водовода, содержащий нижнюю, верхнюю и боковые радиальные грани С1 3. При значительных уклонах нерегулируемого водосброса использование такого оголовка не позволяет исключить опасных форм переходного режима ПРОЯВЛЯЮЩИХСЯ в периодической смене режимов, вследствие недопустимого прорыва воздуха со стороны входа в область вакуума. Известен также входной оголовок гидротехнического водовода, содержащий нижнюю и боковые радиальные с выпуклостью в сторону верхнего бьефа грани и верхнюю грань, выполненную в виде наклонного козырька с криволинейной передней частью с выпу клостью, направленной н сторону верх него бьефа, причем наклонный козырек выступает за боковые грани t 3. При использовании этого оголовка в составе закрытого нерегулируемого например строительного, водосброса, оголовок испытывает кавитационную эрозию. Цель изобретения - повьшение наде ности работы путем уменьшения вероят ности возникновения опасных форм переходного режима и уменьшения кавитационного воздействия потока воды при использовании в составе закрытого нерегулируемого водосброса. Эта цель достигается тем, что козырек выполнен радиальным в плане с выпуклостью в сторону верхнего бьефа, причем передняя кромка плоско части козырька в осевой зоне оголовк расположена в створе передних кромок боковых граней. На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Входной оголовок водосброса 1 содержит нижнюю радиальную грань 2, боковые радиальные грани 3 и верхним грань, выполненную в виде козырька 4 с криволинейной (эллиптической или радиальной) передней частью 5. Козырек 4 с передней частью 5 выполнен также радиальным в плане, причем передняя кромка 6 плоской части козырька 4 в осевой зоне оголовка расположена в створе передних кромок 7 боковых граней. Все криволинейные поверхности обращены выпу1слостью в сторону верхнего-бьефа 8, Переход от прямолинейного сечения входа к сечению непрямоугольной формы водосброса 1 осуществлен переходным участком 9. Позициями 10 и 11 обозначены уровни воды в верхнем бьефе 8, а позицией 12 - напорная грань сооружения. Входной оголовок работает следующим образом. При незначительном затоплении входа водосброса (фиг. 1) горизонтом воды верхнего бьефа 8, вследствие возникновения на в.соде вакуума оголовок и переходной участок водосброса 9 переходят на напорный режим работы. При этом уровень 1 воды в верхнем бьефе 8 несколько снижается. Козырек А с передней частью 5, заглубленный под уровень верхнего бьефа 8, предотвращает недопустимые прорывы воздуха в область вакуума, обеспечивая устойчивость процесса зарядки. Устойчивость зарядки обеспечивается также подъемом струй к потолку на входе в водосброс 1. При увеличении приточного расхода переход на напорную работу всего водосброса t происходит плавным перемещением точки отрыва А потока от потолка к концевому сечению. Уменьшение приточного расхода приводит к перемещению точки отрыва А- к входному сеченио и плавной разрядке водосброса 1. Оптимальное соотношение параметров оголовка, определенное для диапазона уклонов экспериментального нерегулируемого водосброса ,0030,13 составляет (фиг. 1 и 2): R 1,5d, , r 0,5с},, р 0, Ке d - высота водосброса 1. Угол oCjj определяется уклоном водосброса 1 и для иследованного диапазона уклонов изменяется в пределах йСо 96-116. При больших уклонах водосброса 1 параметры несколько изменяются. Такое конструктивное решение, а именно плавные очертания оголовка и заглубление верхней стороны оголовка под уровень верхнего бьефа под углом к напорной грани, обеспечивает малый коэффициент сопротивления вхо311227734

да, низкий критический параметр) тационной эрозии, и предотвращекавитации, обеспечивающий, как пра- ние опасных форм переходного ревило, отсутствие возникновения кави- жима.

ВХОДНОЙ ОГОЛОВОК ГВДРОТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОВОДА, содержащий нижнюю и боковые радиальные с выпуклостью в сторону верхнего бьефа грани и верхнюю грань, выполненную д ;г г N f --l--i.im f mmmmmmm (fn . виде наклонного козырька с криволинейной передней частью с выпусклостью, направленной в сторону верхнего бьефа, причем наклонный козырек выступает за боковые грани, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем уменьшения вероятности возникновения опасных форм переходного режима и уменьшения кавитационного воздействия потока воды при использовании в составе закрытого нерегулируемого водосброса, козырек выполнен радиальным в плаве с выгтуклостью в сторону верхнего бьефа, причем передняя кромка плоской части козырька в j осевой зоне оголовка расположена в О) створе передних кромок боковых граней. С I т tr V w / ////fmffmfm ffff Фи.1

План

/

0t/e.2