Устройство для снижения кавитации в гидротехническом водоводе Советский патент 1985 года по МПК E02B7/26 

Од СП

со

00

I - 1

Изобретение относится к гидротехнике к может быть использовано для уменьшения кавитационного воздействия потока на элементы водоводов.и затворов,

Известно устройство для снижения кавитации в нижней части гидротехнического затвора, включающее канал, сообщающий полость под нижней гранью затвора с верхним бьефом р.

Однако данное устройство незначительно снижает явления кавитации.

Известно также устройство для снижения кавитации в гидротехническом водоводе,.. включающее установленное в водоводе перед зоной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полимерного материала 2

Недостаток известного устройства состоит в малой его эффективности в работе вследствие того, что не предусмотрено ориентирование волокон полимерного материала при выходе из сопла.

Цель изобретения - повышение эффективности. в работе. .

Поставленная цель достигается тем, что устройство для снижения кавитации в гидротехническом водоводе, включающее установленное в водоводе перед зоной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полимерного материала, снабжено пористой пластиной, установленной внутри сопла, причем поры пластины сообщены между собой для прохождения сквозь пластину полимерного раствора

Кроме того, сопло расположено под углом 5-10 к оси водовода.

На чертеже изображена схема устройства применительно к затворной камере гидротехнического водовода.

Водовод содержит затворную камеру 1 со стенками 2, затвор 3 с каналами 4, соединяющими щелевое сопло 5 с подводящими каналами 6, порог 7 с Каналами 8 и щелевым соплом 9, дефлектор 10 с каналами 6 и соплом 11, причем щели сопел 5, 9 и 11 сопряжены внутри с пористыми пластинами

12.Сооружение имеет опорные катки

13,шахту 14, баки 15 питания, задвижку 16 с насосом 17.

Устройство работает следующим образом,

При открытии и закрытии затвора 3 (последний поступательно движется с помощью катков 13 в шахте 14 вверх

332 .

или вниз) в затворной камере наблюдается отрыв потока от ножевой част затвора 3 и возникает кавитация в зоне раздела (зоне смещения) между транзитной струей и водоворотной областью затвора 3 и порога 7. По подводящим каналам 4, 6 и 8 и щелям сопел 5, 9 и 11 в зону смешения впрыскивается вода с высокомолекуляными добавками полиакриламида. При этом концентрация полимерных добавок по весу к воде в затворной камере изменяется в интервале С О т 0,1. %.

Щели сопел 5, 9 и 11 расположены под углом 5-10° к оси водовода т.е. к направлению движения транзитной струи, что способствует более равномерному распределению концентрированного полимерного раствора на меньшем участке транзитной струи

Пористые пластины 12 обеспечивают равномерную подачу полимерного раствора полиакриланида по всей длине щелей сопел 5, 9 и 11 как в зоне раздела между транзитной струей и водоворотной областью, так и в обла ти пазов затвора 3, дефлектора 10 и порога 7.

Вязкость полимерного раствора в данном диапазоне концентраций возрастает / в 1,2 раза по сравнению с водой. Полимерный раствор обладает и упругостью, которая значительно влияет на разрушение полости ка- верн. При этом вследствие увеличения вязкости, образования поверхносной полимерной пленки, упругости жидкости и снижения уровня пульсаций в зоне раздела (смешения) струй устраняется возникновение кавитационных пузырьков, каверн и уменьшается эрозионное воздействие потока на стенки. При введении высокомолекулярньрс добавок через щель в транзитный поток снижается критическое число кавитации в среднем на 15% для раствора полимера полиокса WSR-301 концентрации 0,1%,

При этом существенно изменяются условия образования кавитационных каверн, снижается кавитационный шум, отделяется момент наступления кавитации, уменьшается эрозия. В этом случае наблюдается и резкое уменьшение энергетических потерь дри турбулентном течении потока в камере за затвором вследствие сниже3 1165733.4

ния сопротивления трения потока оворную камеру прекращается, что стенки камеры (из-за ламинаризацииуменьшает облций необходимый запас пристенного слоя жидкости, сниженияполимерного раствора, уровня пульсаций, особенно попереч-Использование изобретения позвоных составляющих скорости, сокраще-5 лит повысить эффективность снижения размеров водоворотных областей).ния кавитации за счет более точного

При йолном открытии и закрытиивведения реагента в зону кавитации

,подача полимерного раствора в зат-и повышения упругих свойств реагента.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КАВИТАЦИИ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ ВОДОВОДЕ, включающее установленное в водоводе перед зоной кавитации сопло, соединенное с источником жидкого полимерного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, оно снабжено пористой пластиной, установленной внутри сопла, причем поры пластины сообщены между собой для прохождения сквозь пластину-полимерного раствора-о 2. Устройство по п. 1, о т л и -чающееся тем, что сопло расположено под углом 5-10 к оси водовода.