Устройство для гашения катящихся волн Советский патент 1993 года по МПК E02B8/06 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения катящихся волн на водоскате канаябв-быст- ротоков.

Цель изобретения-повышение эффективности волногашения в условиях переменных расходов воды в быстротечном канале и снижение капитальных затрат. :

Цель достигается тем, что продольные вертикальные перегородки с наклонной передней гранью выполняются с изломом, сближающимися в передней части, а в задней части устраиваются параллельными боковыми стенками быстротока, образуя каналы призматической формы неодинаковой ширины, растекания волн, причем угол излома перегородок @ 6°, а длина участка от конца перегородок до регулирующих гидротехнических сооружений не превышает 6.5 о, где b - ширина быстротока.

На фиг. 1 изображено устройство для гашения катящихся волн, вид в канале; на

фиг.2 -то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - то же, разрез В-В на фиг.2.с

Быстротечный канал 1 включает облицованные стенки 2 и днище 3 водоската, на котором установлены продольные стенки 4, имеющие излом.

Разделительные стенки 4 имеют наклонную против течения переднюю грань и сближаясь, образуют центральный 5 и боко- ; вые 6 каналы неодинаковой ширины, за; стенками 4 устраивается участок растекания 7 катящихся волн.

Устройство работает следующим обра- } зом. ; , . . .... . , ... . . .;

Продольные разделительные стенки 4, установленные перед регулирующими соо- ружениями, делят волновой поток на части, направляя его в сужающийся центральный 5 и расширяющиеся боковые каналы. Ввиду того, что удельный расход в гребне катящейся волны в центральном канале 5 превыше(Л

С

00

ю

ел со

ет удельные расходы в боковых каналах б, скорость продвижения гребня в центральном канале 5 выше, чем в боковых каналах 6. В результате этого гребень катящейся волны выходит из центрального канала 5 раньше, чем из боковых 6, т.е. происходит дефазирование катящейся волны.

На участке растекания, 7 катящаяся волна, неодновременно выходящая из центрального 5 или боковых 6 каналов растекается по всей ширине быстротока, гребень ее уполаживается,высота волны в конце участка растекания уменьшается, т.е. гасится. При этом расход, сконцентрированный в гребне катящейся волны, распределяется на выходе из продольных перегородок 4 по времени и, следовательно, по длине волны, создавая в конце устройства режим движения, близкий к установившемуся.

По данным экспериментальных исследований, проведенных на волновой установке Киргизского СХИ, эффект дефазирования и гашения катящихся волн проявляется уже при установке одной продольной разделительной стенки с изломом, разделяющим волновой поток на две неравные части. Эффект волногашения возрастает с установкой большего числа стенок, т.е. с повышением кратности деления волнового потока по ширине, но при этом возрастает стеснение потока стенками, вызывающее нежелательное повышение его глубины. Таким образом, количество продольных разделительных стенок может варьироваться в зависимости от необходимой степени гашения катящихся волн с одной стороны, и запасастроительной высоты канала-быстротока, с другой.

Угол излома перегородок 0 6° принят на основании экспериментальных исследований из условия исключения образования косых прыжков в сужающихся каналах 5 между перегородками и безотрывного течения в расширяющихся каналах

б. V ....-.. . ;

Общая длина перегородок по результатам исследований не превышает величины 12 Ь при этом длина участка сближения перегородок составляет 0,8-2,5 b в зависимости от пропорции распределения волнового расхода по ширине. Соответственно длина участка, где перегородки параллельны боковым стенкам канала-быстротока изменяется 11,2-5Ь.

Длина участка растекания вышедших из боковых или центральных каналов волн, соответствующая расстоянию от конца перегородок до регулирующих сооружений (водовыпусков, вододелителей, переходных участков быстротока), по результатам исследований не превышает 6,5 Ь, При большей

0 длине этого участка начинается формирование новых катящихся волн. В то же время при длине этого участка, меньшей 1,5 Ь.не заканчивается переформирование волнового потока в квазиравномерный.

Эффективность волногашения оценивалась в экспериментах коэффициентом

2а

трансформации волн Кь

Ж

величина

которого для предложенной компоновки устройства, содержащего две продольные перегородки с изломом не превышала значенияКь 0,15-0,40 при расходах, изменяющихся ОТ 0,2 Qmax ДО 1,0 Qmax, где 2 а - размах колебаний свободной поверхности

потока в конечном створе устройства, т.е. в конце участка растекания волн ; И8 - высота катящихся волн в верхнем бьефе устройства; Qmax - максимальный расчетный расход канала - быстротока.

Экономия капитальных затрат на сооружение устройств для гашения катящихся волн достигается по сравнению с прототипом, во-первых, за счет сокращения количества устройства, в особенности на каналах

быстротоках с малым числом регулирующих сооружений, и во- вторых, за счет уменьшения длины стенок.

Формула изобретения Устройство для гашения катящихся

волн, содержащее канал-быстроток с облицованными стенками и днищем и расположенный в канале-быстротоке волногаситель, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности волпогашения в условиях переменных расходов воды и снижения капитальных затрат, волногаситель выполнен в виде двух вертикальных перегородок, установленных параллельно стенкам канала-быстротока, а на

входном участке волногасителя - конфузор- но под углом одна к другой , при этом ниже волногасителя канал-быстроток выполнен длиной не менее 6,5 Ь, где Ь - ширина канала-быстротока.

. . . : ...... - -

г г

Фиг.1

Изобретение относится к гидротехнике; в частности к устройствам для гашения ка- т щйхс1гволн на водоскате каналов - быст- ротгрков. Цель изобретения - повышение эффективности вол погашения и снижение капитальных затрат. В канале - быстротоке установлены продольные разделительные стенки, на начальном участке сближающиеся под углом 6 12° друг к другу. Стенки делят канал-быстроток на три параллельных канала. Гашение волн достигается путем их дефазирования в центральном и боковых каналах. 4 ил.

6 .

Г

Фиг

5-6

ШЗ

в

7

К//////Л

В-в

тмиJ

фиг. 4