RU2625174C1 - Water flow baffle - Google Patents
Water flow baffle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625174C1 RU2625174C1 RU2016142107A RU2016142107A RU2625174C1 RU 2625174 C1 RU2625174 C1 RU 2625174C1 RU 2016142107 A RU2016142107 A RU 2016142107A RU 2016142107 A RU2016142107 A RU 2016142107A RU 2625174 C1 RU2625174 C1 RU 2625174C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- nozzle
- annular
- pipe
- outlet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
- E02B8/06—Spillways; Devices for dissipation of energy, e.g. for reducing eddies also for lock or dry-dock gates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока после напорных водоводов в приемной камере.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to quench the water stream after pressure pipes in the receiving chamber.
Известен гаситель энергии потока для трубчатого водовыпуска, включающий установленный горизонтально в водобойном колодце трубчатый оголовок с отверстиями в боковых стенках и отражателем на торце, при этом оголовок выполнен в виде расширяющегося усеченного конуса и снабжен расширяющимся завихрителем потока воды, установленным в начале оголовка, а отверстия в боковых стенках оголовка выполнены в виде поперечной щелевой перфорации, причем водобойный колодец выполнен в виде усеченного полуконуса, угол конусности которого равен или больше угла конусности оголовка, кроме того, отражатель выполнен в виде круглой поперечной пластины с трапецеидальными концентрическими отверстиями, причем поперечная щелевая перфорация в боковых стенках оголовка выполнена с помощью отверстий с увеличивающейся к его торцу площадью (Авторское свидетельство SU №1435690, Е02В 8/06 от 07.11.1988).A flow energy damper for a tubular water outlet is known, including a tubular head mounted horizontally in a water well with holes in the side walls and a reflector at the end, and the head is made in the form of an expanding truncated cone and is equipped with an expanding swirl of water flow installed at the beginning of the head, and the holes in the side walls of the head are made in the form of transverse slotted perforation, and the water well is made in the form of a truncated half-cone, the taper angle of which is equal to or pain more than the taper angle of the head, in addition, the reflector is made in the form of a round transverse plate with trapezoidal concentric holes, and the transverse slit perforation in the side walls of the head is made using holes with an area increasing to its end (Copyright certificate SU No. 1435690, ЕВВ 8/06 from 11/07/1988).
Недостатком известного гасителя энергии потока является то, что оно не может контролировать как верхний, так и нижний уровень в колодце, а значит, снижается эффективность и надежность в работе, при этом в процессе эксплуатации не представляется возможность точного и гибкого регулирования гашения потока при изменяющихся расходах в подводящем водоводе от максимального до минимального. Если в момент гашения приток воды в колодец будет меньше, чем рассчитан колодец, то горизонт воды в колодце малоэффективно будет влиять на выход струй из отверстий и тем самым в отводящем канале появятся волновые явления, выплески, т.е. автоматическое регулирование величины напора не выполняется. Такой гаситель не может обеспечить гашение при снижении определенного уровня воды в колодце, что ограничивает его применение на закрытых трубчатых и туннельных водовыпускных сооружениях.A disadvantage of the known flow energy absorber is that it cannot control both the upper and lower levels in the well, which means that its efficiency and reliability are reduced, while during operation it is not possible to accurately and flexibly control the flow quenching at varying flow rates in the supply conduit from maximum to minimum. If at the time of quenching, the inflow of water into the well will be less than the well was calculated, then the water horizon in the well will have little effect on the exit of the jets from the holes and thereby wave phenomena, splashes, i.e. automatic regulation of the pressure value is not performed. Such a damper cannot extinguish when a certain level of water in the well is reduced, which limits its use in closed tubular and tunnel outlets.
Известен водосброс, включающий расположенную в теле подпорного сооружения выше нижнего бьефа смесительную камеру, напорные галереи с затворами, сообщенные с верхним бьефом и подключенные к смесительной камере навстречу друг другу, воздуховод, сообщающий смесительную камеру с атмосферой, водобойную камеру, расположенную под смесительной камерой, и отводящий водовод, соединяющий водобойную камеру с нижним бьефом, при этом он снабжен поперечной водобойной стенкой, установленной в водобойной камере под смесительной камерой и выполненной с обращенной вверх и в сторону верхнего бьефа вогнутой гранью в четверть цилиндрической поверхности, радиус которой равен длине смесительной камеры (Авторское свидетельство SU №1504307, Е02В 8/06 от 30.08.1989).Known spillway, including located in the body of the retaining structure above the downstream mixing chamber, pressure galleries with gates connected with the upper pool and connected to the mixing chamber towards each other, an air duct communicating the mixing chamber with the atmosphere, a water chamber located under the mixing chamber, and a discharge water conduit connecting the water chamber to the downstream, while it is equipped with a transverse water wall installed in the water chamber under the mixing chamber and made with a concave face turned up and towards the upstream in a quarter of a cylindrical surface, the radius of which is equal to the length of the mixing chamber (Copyright certificate SU No. 1504307, ЕОВВ 8/06 of 08/30/1989).
Недостатком является то, что соударения потоков в смесительной камере в основном отходят от центра камеры, образуется распластанность вращающегося потока из-за прямоугольной формы камеры в поперечном сечении, т.е. отсутствует квадратная форма камеры. Другим недостатком является то, что в теле подпорного сооружения - плотины камера соединена с отводящим водоводом в виде трубы с подтоплением с нижнего бьефа для снижения кинетической энергии потока, выходящего из водовода. Однако в таких водоводах - это малая пропускная способность затопленных с выходящим воздухом, в котором движение потока происходит в виде пробкового течения в нем. Таким образом, от выходного отверстия (щели) в водобойной камере выходное отверстие расположено ближе к потолку трубы (водовода), происходит воздушное скопление, так как нижний бьеф подтоплен, и такие пробки не могут быть ликвидированы полностью. Кроме того, не исключается возможность гидравлического удара, что отрицательно сказывается на надежности сооружения в целом, и оно недостаточно эффективно при работе в открытом режиме канала из-за недостатков конструкции, при этом оно громоздко и, как следствие, материалоемко.The disadvantage is that the collisions of the flows in the mixing chamber mainly depart from the center of the chamber, the flattening of the rotating stream is formed due to the rectangular shape of the chamber in cross section, i.e. The square shape of the camera is missing. Another disadvantage is that in the body of the retaining structure - the dam, the chamber is connected to the outlet conduit in the form of a pipe with flooding from the downstream to reduce the kinetic energy of the stream leaving the conduit. However, in such water conduits - this is a small capacity of flooded with exhaust air, in which the movement of the flow occurs in the form of cork flow in it. Thus, from the outlet (slot) in the water chamber, the outlet is located closer to the ceiling of the pipe (water conduit), air accumulation occurs, since the downstream is flooded, and such plugs cannot be completely eliminated. In addition, the possibility of a water hammer is not excluded, which negatively affects the reliability of the structure as a whole, and it is not effective enough when working in the open channel mode due to design flaws, while it is cumbersome and, as a result, material-intensive.
Наиболее близким к предложенному по назначению, технической сущности и достижению результату является гаситель энергии водосбросного устройства, включающий подводную трубу, конический расширяющийся водовод, в котором установлен завихритель потока и отражатель с отверстиями, при этом он содержит вертикальную камеру в виде усеченного конуса, поверхность которого установлена в колодце вниз расширяющейся частью соосно патрубку с возможностью заключения в него завихрителя потока и фиксированного перемещения относительно патрубка, причем боковая стенка камеры выполнена с криволинейной поверхностью по направлению движения потока к водовыпускным окнам в месте примыкания к ним внешней стенки патрубка (Патент RU №2484201, Е02В 8/06 от 24.01.2012).The closest to the proposed purpose, technical nature and achievement of the result is the energy damper of the spillway device, including an underwater pipe, a conical expanding conduit, in which a flow swirl and a reflector with holes are installed, while it contains a vertical chamber in the form of a truncated cone, the surface of which is installed in the well downward, the expanding part is coaxial to the nozzle with the possibility of enclosing a swirler of flow in it and a fixed movement relative to the nozzle, The side wall of the chamber is made with a curved surface in the direction of flow to the outlet windows at the junction of the outer wall of the pipe (Patent RU No. 2484201, EV 8/06 of 01/24/2012).
Недостатки известного устройства: сложность и, как следствие, большая материалоемкость, а это ведет к усложнению эксплуатационной надежности, т.е. недостаточная эффективность его эксплуатации; устройство на выходе из колодца дополнительно имеет подпорные сооружения для полного гашения потока; расположение телескопического патрубка (по варианту) с коленом приводит к исключению поступления атмосферного воздуха или подачи растворов реагентов с целью предупреждения гидробиологического обрастания внешних поверхностей оголовка. Кроме того, у этого устройства недостаточная совершенность гидравлических местных сопротивлений при закручивании потока.The disadvantages of the known device: complexity and, as a consequence, a large material consumption, and this leads to a complication of operational reliability, i.e. insufficient efficiency of its operation; the device at the outlet of the well additionally has retaining structures for complete damping of the flow; the location of the telescopic pipe (optional) with a bend eliminates the intake of atmospheric air or the supply of reagent solutions in order to prevent hydrobiological fouling of the outer surfaces of the head. In addition, this device has insufficient perfection of hydraulic local resistance when twisting the flow.
Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности и снижении придонных скоростей в потоке и упрощении конструкции.The technical result from the use of the claimed invention is to increase efficiency and reduce bottom velocities in the stream and simplify the design.
Технический результат достигается тем, что в гасителе энергии водного потока, включающем подводную трубу, конически расширяющийся водовод, который расположен в колодце, конический расширяющийся водовод в виде выпускного патрубка снабжен кольцевым трубопроводом, охватывающим корпус патрубка с наружной стороны, и дополнительными распылительными соплами для подвода сжатого воздуха от источника питания, размещенного в промежуточной кольцевой полости, отверстия которой наклонены к наружной поверхности в направлении боковых стенок колодца, отражательный экран расположен соосно выходному отверстию патрубка в виде кольцевого регулируемого над ним насадка, ориентированного к выпускному патрубку, связанного при помощи механизма изменения зазора между ними, при этом нижний конец экрана дополнительно выполнен с продолжением криволинейного насадка, концы которого ориентированы в направлении выходного отверстия патрубка.The technical result is achieved in that in a water flow energy absorber including a submarine pipe, a conically expanding water conduit that is located in the well, a conical expanding water conduit in the form of an outlet pipe is provided with an annular pipe covering the pipe body from the outside, and additional spray nozzles for supplying a compressed air from a power source located in an intermediate annular cavity, the openings of which are inclined to the outer surface in the direction of the side walls of the col ta, the reflective screen is located coaxially with the outlet of the nozzle in the form of an annular nozzle adjustable above it, oriented to the outlet nozzle, connected by a mechanism for changing the gap between them, while the lower end of the screen is additionally made with a continuation of the curved nozzle, the ends of which are oriented in the direction of the outlet branch pipe.
Кроме того, механизм изменения зазора выполнен в виде винтовой пары.In addition, the mechanism for changing the gap is made in the form of a screw pair.
Кроме того, нижняя часть основания колодца снабжена поперечной перегородкой с перепускными окнами и с кольцевым наклонным козырьком в сторону расширяющегося водовода и сообщенным с отводящим каналом.In addition, the lower part of the base of the well is equipped with a transverse partition with overflow windows and with an annular inclined visor in the direction of the expanding water conduit and in communication with the outlet channel.
Выполнение гасителя из взаимосвязанных элементов способствует гашению энергии потока за счет, во-первых, закрученного потока в отражательном насадке соосно расположенным по отношению к выходному патрубку, во-вторых, кольцевой трубопровод, охватывающий наружную сторону патрубка, имеет наклонные отверстия, через которые воздух под давлением направляется навстречу падающему водному потоку в колодец, и отверстия ориентированы таким образом, что каждое сопло кольцевого трубопровода направлено в сторону боковых стенок колодца. Сопла расположены выше поперечной перегородки с перепускными окнами и с наклонным кольцевым козырьком перегородки. В целом это снижает скорости, так как кинетическая энергия воды расходуется на интенсивное соударение потока и воздуха, прежде чем вода поступит на дно колодца, далее вода поступает в отводящий канал. Сама поперечная перегородка с перепускными окнами и с кольцевым наклонным козырьком способствуют более полному гашению воды, которая поступает на дно колодца. При этом предлагаемое устройство просто по конструкции и позволит повысить эффективность работы гасителя энергии. В этом случае очищаются рабочие поверхности отражательно экрана и стенок колодца выше поперечной перегородки, где вода соприкасается со стенками колодца.The implementation of the absorber from interconnected elements contributes to the quenching of the flow energy due to, firstly, the swirling flow in the reflective nozzle coaxially located with respect to the outlet pipe, and secondly, the annular pipe covering the outside of the pipe has inclined openings through which air under pressure is directed towards the incident water flow into the well, and the holes are oriented in such a way that each nozzle of the annular pipeline is directed towards the side walls of the well. The nozzles are located above the transverse partition with bypass windows and with an inclined annular visor of the partition. In general, this reduces the speed, since the kinetic energy of the water is spent on intensive impact of the flow and air before the water enters the bottom of the well, then the water enters the outlet channel. The transverse partition itself with overflow windows and with an annular sloping visor contribute to a more complete extinguishing of the water that enters the bottom of the well. Moreover, the proposed device is simple in design and will improve the efficiency of the energy absorber. In this case, the working surfaces of the reflective screen and the walls of the well are cleaned above the transverse partition, where the water is in contact with the walls of the well.
На чертеже схематически показан гаситель энергии водного потока, разрез.The drawing schematically shows a damper energy of the water stream, section.
Гаситель энергии водного потока содержит горизонтальный участок водовода 1, в концевом вертикальном расширении размещен выпускной патрубок 2, колодец 3, кольцевой трубопровод 4 воздуха с распылительными соплами 5 и 6, установленными наклонными отверстиями в разные стороны, и каждое из сопел кольцевого трубопровода направлено вверх и вниз под углом к плоскости перпендикулярно оси патрубка 2. Над выходным отверстием патрубка 2 соосно размещен выше отражательный экран 8 с механизмом 9 изменения зазора между верхним концом патрубка 2 и криволинейным насадком 10 экрана 8. Механизм 9 изменения зазора может быть выполнен в виде винтовой пары. Колодец 3 в сторону дна снабжен поперечной перегородкой 11 с перепускными окнами 12 с кольцевым наклонным козырьком 13.The water flow energy absorber contains a horizontal section of the water conduit 1, an
Поскольку обеспечивается многократное изменение направления движения отводимого из колодца выше поперечной перегородки 11 с перепускными окнами 12 с кольцевым наклонным козырьком 13 вниз в сторону дна колодца 3, то в сочетании сего выходной скоростью и низкой скоростью при поступлении на дно колодца 3 поток воды гасит кинетическую энергию. Колодец 3 соединен с отводящим каналом 14.Since a multiple change in the direction of movement of the well discharged from the well above the transverse baffle 11 with the
Кольцевая полость трубопровода 4 предусматривает через патрубок 7 поступление сжатого воздуха, например, от компрессора (не показан), далее воздух поступает через распылительные сопла 5 и 6 в колодец 3 выше поперечной перегородки 11. При этом в начале отводящего канала 14 происходит снижение придонных скоростей.The annular cavity of the pipeline 4 provides through the
Гаситель энергии водного потока работает следующим образом.The energy absorber of the water stream operates as follows.
Напорный поток из водоподающего трубопровода 1 поднимается вертикально вверх в расширяющийся патрубок 2. Отражательный экран 8 с криволинейным насадком 10 создает такое круговое закручивающее течение потока, которое направлено вниз в сторону полости колодца 3, где происходит его интенсивное перемешивание с водой, наполняемой колодец 3. Сжатый воздух, подаваемый от компрессора в полость кольцевого трубопровода 7, через распылительные сопла 5 и 6 поступает в полость колодца 3, наполняемого одновременно водой, в процессе которого поток перемешивается с воздухом в сторону отклонения боковых стенок колодца 3, образуется окончательное ослабление интенсивности циркуляционного течения в нем, что приводит к выравниванию эпюры давления, и в конечном итоге, предотвращает отрыв потока. В результате чего, под напором поток воды поступает через перепускные отверстия 12 в поперечной перегородке 11 с кольцевым наклонным козырьком 13 и полностью гасит свою кинетическую энергию при поступлении его на поверхность воды у дна колодца 3, что обеспечивает возможность существенно предохранить отводящий канал 14 от размыва в непосредственной близости от колодца 3.The pressure stream from the water supply pipe 1 rises vertically upwards into the expanding
Поперечная перегородка 11 позволяет погасить кинетическую энергию потока еще до выхода потока через перепускные окна 12, и она с кольцевым наклонным козырьком также предотвращает отрыв потока, выходящего через окна 12. Механизм 9 изменения зазора между отражательным экраном 8 с криволинейным насадком 10 и выпускным патрубком 2 позволяет менять давление и истечение воды в направлении заполнения полости колодца 3 при минимальном и максимальном расходе воды из патрубка 2.The transverse baffle 11 allows you to extinguish the kinetic energy of the flow even before the flow exits through the
Таким образом, применение предлагаемого гасителя энергии водного потока позволит повысить эффективность и снизить придонные скорости потока в колодце, что сокращает строительную стоимость сооружения, следовательно, исключается необходимость устройства дополнительного колодца в нижнем бьефе канала.Thus, the use of the proposed energy flow damper of the water flow will increase the efficiency and reduce the bottom flow velocity in the well, which reduces the construction cost of the structure, therefore, eliminates the need for an additional well in the downstream channel.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142107A RU2625174C1 (en) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | Water flow baffle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142107A RU2625174C1 (en) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | Water flow baffle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625174C1 true RU2625174C1 (en) | 2017-07-12 |
Family
ID=59495588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016142107A RU2625174C1 (en) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | Water flow baffle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625174C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661741C1 (en) * | 2017-11-21 | 2018-07-19 | Михаил Иванович Голубенко | Water flow energy dampener |
RU2680909C1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-02-28 | Михаил Иванович Голубенко | Water flow energy dampener |
CN110485387A (en) * | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | Vertical shaft aeration discharge structure |
RU2815140C2 (en) * | 2022-01-12 | 2024-03-11 | Михаил Иванович Голубенко | Water flow damper |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1504307A1 (en) * | 1987-04-23 | 1989-08-30 | Белорусский Политехнический Институт | Spillway |
SU1710096A1 (en) * | 1990-02-19 | 1992-02-07 | Министерство Строительства Усср | Settler |
RU2484201C1 (en) * | 2012-01-24 | 2013-06-10 | Вадим Михайлович Голубенко | Damper of spillway device energy |
CN205242588U (en) * | 2015-12-09 | 2016-05-18 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | Whirl shaft formula energy dissipation drop well |
-
2016
- 2016-10-26 RU RU2016142107A patent/RU2625174C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1504307A1 (en) * | 1987-04-23 | 1989-08-30 | Белорусский Политехнический Институт | Spillway |
SU1710096A1 (en) * | 1990-02-19 | 1992-02-07 | Министерство Строительства Усср | Settler |
RU2484201C1 (en) * | 2012-01-24 | 2013-06-10 | Вадим Михайлович Голубенко | Damper of spillway device energy |
CN205242588U (en) * | 2015-12-09 | 2016-05-18 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | Whirl shaft formula energy dissipation drop well |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661741C1 (en) * | 2017-11-21 | 2018-07-19 | Михаил Иванович Голубенко | Water flow energy dampener |
RU2680909C1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-02-28 | Михаил Иванович Голубенко | Water flow energy dampener |
CN110485387A (en) * | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | Vertical shaft aeration discharge structure |
RU2815140C2 (en) * | 2022-01-12 | 2024-03-11 | Михаил Иванович Голубенко | Water flow damper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2661741C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2701298C1 (en) | Water flow energy absorber | |
RU2625174C1 (en) | Water flow baffle | |
RU2484201C1 (en) | Damper of spillway device energy | |
RU2660931C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2615337C1 (en) | Flow mode control method in the opened channel | |
RU2619523C1 (en) | Water flow energy damper | |
RU2680909C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2724447C1 (en) | Water flow energy absorber | |
RU2648699C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2656364C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2634545C1 (en) | Water flow baffle | |
RU2671694C1 (en) | Water flow energy dampener | |
RU2737967C1 (en) | Water flow baffle | |
RU2713296C1 (en) | Water flow energy absorber | |
RU2818402C1 (en) | Water flow damper | |
CN109865234B (en) | Automatic rising and falling wind-resistant high-pressure water mist fire extinguishing device | |
RU2617592C1 (en) | Damper of water flow energy | |
ES2715074T3 (en) | Water generator cap with foam | |
RU2751476C1 (en) | Water flow energy suppressor | |
CN218286219U (en) | Belt cleaning device and be equipped with this belt cleaning device's slicer for wire net monitor | |
RU2817592C2 (en) | Water flow damper | |
RU2557184C1 (en) | Water flow energy dissipator | |
RU2816773C2 (en) | Water flow energy suppressor | |
RU2733349C1 (en) | Water flow energy damper |