Устройство для моделирования вдольбереговых течений Советский патент 1985 года по МПК E02B1/02 

х Изобретение относятся к гидравлическим исследованиям гидротехнических сооружений и предназначено для лабораторных исследований волновых воздействий в береговой зоне при различных очертаниях берега, направлениях и интенсивности воздей ствия волн и вдольберегового течения на берег. Известно устройство для моделированця динамики береговой зоны, включающее модель участка берега и насосную установку lj. Однако в данном устройстве взаимодействие волн и моделируемого берега искажается у боковых граничных створов модели и поэтому для исследований используют только ее Срединную . Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования вдольбере говых течений, включающее модель участка берега, насосную установку, соединенную трубопроводами с подающ и всасывающим распределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установ ленные на трубопроводах .. Однако известное устройство непригодно для моделирования динамики Прибрежных течений со сложной эпюрой распределения расхода из-за близкого распсшожения распределител ных патрубков друг к другу и отсутствия приспособления для измерения степени открытия отверстий, что не позволяет регулировать подводимый и отводимый расход жидкости по длине модели и патрубков. Целью изобретения является повышение точности моделирования путем независимого регулирования величины и распределения подводимого и отво димогорасходов жидкости. Поставленная цель достигается тем, что устройство рдя моделирования вдольбереговых течений, включающая модель участка берега, насос ную установку, соединенную трубопро водами с подающим и всасьшающим рас пределительными патрубками с отверстиями, вьтолненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установленные на трубопро водах, снабжено компенсационной перфорированной трубой и крышками с фиксаторами их положения, причем перфорированная труба Соединена трубопроводами с насосной установкой и расположена в противоположной берегу части модели, крьшки с фиксаторами подвижно установлены на отверстиях распределительных патрубков, примыкающих сбоку к противоположным краям моделируемого участка берега. На фиг, 1 схематически показано устройство для моделирования вдольбереговых течений в плане} на фиг, 2крьпика и фиксатор ее положения, подвижно установленные на отверстии распределительного патрубка. Устройство для моделирования вдольбереговьк течений состоит из модели 1 участна берега 2, насосной установки 3, соединенной трубопроводами .4 и 5 с распределительными подающим и всасьшающим патрубками 6 и 7 с отверстиями 8, вьтолненными вдоль их образующих 9. Устройство снабжено также компенсационной перфорированной трубой 10, присоединенной трубопроводами 11 и 12 к насосной установке 3, , Трубопроводы 4, 11 и 12 оборудованы регулирующими затворами 13, 14 и 15 и расходомерами 16, 17 и 18, а патрубки 6 и 7 - крьшками 19 с фиксаторами 20 их положения. Труба 10 и волнопродуктор 21 расположены в противоположной берегу 2 части модели 1 так, что труба 10 расположена между волнопродуктон 21 и берегом 2, Распределительные патрубки 6 и 7 прийыкают сбоку вдоль граничных створов 22 и 23 к противоположным краям 24 и 25 моделируемого участка берега 2, Крьшгка 19 снабжена резиновой прокладкой 26, а фиксатор 20 вьшолнен из диска 27 .с ручкой 28, установленного на оси 29 с эксцентриситетом, В связи с тем, что исследования на моделях проводят при разных направлениях вдольбереговых течений и волн, данное устройство предусматривает воспроизведение вдольберегового течения как в направлении от граничного створа 22 в ctopoHy створа 23, так и от граничного створа 23 в сторону граничного створа 22, При этом распределительный патрубок 6 в первом случае является подающим, а во втором - всасывающим, а патрубок 7 - наоборот. Для того. 3 чтобы патрубки 6 и 7, всасывая воду из бассейна, не захватывали с водой воздух, их заглубляют в траншеи. Их длина должна быть равной или большей ширины прибойной зоны. Данное устройство позволяет проводить падравлические исследования для различных форм моделируемого берега; прямолинейной, вогнутой и в пуклой. Устройство для моделирования вдольбереговых течений работает сле дующим образом. При подходе волн к берегу 2 под углом, не paBHbw нудю градусов, в прибойной зоне формируется вдольбереговое .ечение, В случае однород ного по длине участка берега 2 и ге нерирования волн волнопродуктором 21, повернутым в сторону края 25, насосная установка 3 через ра:спределительный патрубок 7«забирает воду в граничном створе 23 и по трубопроводу 4 через распределитель ньй патрубок 6 подает ее в граничный створ 22, В этом случае искажение характеристики течения от влияния граничны створов может быть устранено с ио- мощью распределительных патрубков 6 и 7 без компенсационной трубы 10 так как сколько воды за бирается в н зовом гра;ничном створе 23 патрубком 7, столько же будет подаваться к верховому створу 22 патрубком 6. Распределение расхода по ширине прибойной зоны и величина расхода т.регулируются путем изменения площад отверстий 8, а также затвором 13, установле нным на трубопроводе 4, и контролируется расходомером 16, При этом затворы 14 и 15 на трубопроводах 11 и 12 закрыты. , Компенсационная труба 10 подклю чается к работе устройства в тех iслучаях, когда значения вдольберегового расхода в граничных створах модели не равны друг.другу. Подобная картина возникает при моделировании береговой линии, 1шехщей форму залива или мыса. Если расход в низовом граничном створе 23 меньше вдольберегсувого 24 расхода в верховом створр 22, то открывается затвор 14 и через перфорированную компенсационную трубу 10 по трубопроводу 12 насосной установкой - забирается недостающая часть расхода. Суммарный расход, отводимьй через распределительный патрубок 7 и трубопровод 12, подается в верховой граничный створ 22. Контролирование расходов осуществляется расходомерами 16 и 17, а регулирова;ние - затворами 13 и 14. Если вдольбереговой расход в низовом граничном створе 23 больше расхода в верховом граничном створе 22, то открыты затворы 15 и 13, а затвор 14 закрыт. Часть расхода, отводимого через патрубок 7 и трубопровод 5, направляется по трубопроводу 11 в противоположную берегу 2 часть модели 1. Расход воды, подводимой в верховой граничный створ 22 и отводимой по трубопроводу 11, регулируют затворы 15 и 13 и контролируются расходомерами 16 и 18. Как показали экспериментальные исследования, применение разработанного устройства для моделирования вдольбереговых течений позволяет исключить влияние граничных створовна вдольбереговые процессы в бассейнах как с передвижными, так и со стационарно установленными волнопродуктами, что повьш1ает точность моделирования. Независимое регулирование величины и распределения расхода жидкости в низовом и верховом граничных створах дает возможность проводить моделирование динамики участков бе|рега со сложной геометрией прибрежной зоны, в том числе при наличии транзитного потока. Кроме того, устройство может быть использовано при изучении задач водообмена в берегово зоне, поскольку позволяет непосредственно измерять вдольбереговой расосод жидкости.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОДЕЛИРОВА НИЯ ВДОЛЬБЕРЕГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ, включающее модель участка берега, насосную установку, соединенную трубопроводами с подающим и всасьтающим распределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установленные на трубопроводах, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности моделирования путем независимого регулирования величины и распределения подводимого и отводимого расходов жидкости, оно снабжено компенсационной перфорированной трубой и крышками с фиксаторами их положения, причем перфорированная труба соединена трубопроводами с насосной установкой и расположена в противоположной берегу части модели, крышки с фиксаторами подвижно установлены на отвер(Л стиях распределительных патрубков, примыкающих сбоку к противоположньм краям моделируемого участка берега.