Вихревой шахтный водосброс — SU 1118095 (original) (raw)
(21) 36149 (22) 21. 03 (46) 30. 04 (71) Казах ский инсти О 3 9. Бюл ий нау т энер едов,А.И, 088.8) Р 16 но-исследователетики 9 что, пособ- самоера с уг,К,Баимолдаев,васов и И.П.111 аг(72) Т.Х.Ах Н.В.Вологди (53) 627,83 (56), Экспре энергетика"Авторско У 935559, кл с - информация ф 30, И.: ВИНИТ свидетельство СЕ 02 В 8/06, 1 ГидроИ, 1972,ССР982. хревой ша й подводя хту и спи переходным хтныйщий кар альную звестен также сброс, включа вертикальную осится к гидротех ям и может быть и Изобретение о ническим сооруже польэовано в кач соко- и среднена в ливневой канал в ам оса выэлов и тве водосб рных гидро ации. частконическ Иэв сом с в пропуск.резкийжает на и потока ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВ ен вихревой шахтный водо- стоящий из подводящего каральной камеры, вертикальи отводящего канала. Спиамера в этой конструкции имеет коробовое очертание и з четырех дуг окружностей ми радиусами. Угол охвата ахты составляет 360твие сопряжения камеры с небольшим радиусом закругле" ,1 Р эта схема имеет меньавнению с шахтным водосброосливной воронкой на входе ю способность. Кроме того, реход из камеры в шахту сниальную интенсивность закрут. сброс, сонала, спи, с убывающикамерой шВследсшахтой сния 0" = 0шую по ср(54)(57) ВИХРЕВОЙ 111 АХТНЫЙ ВОДО включающий подводящий канал, в кальную шахту и спиральную кам коническим переходным участком о т л и ч а ю щ и й с я тем, с целью повышения пропускной с ности путем устранения явления подпора на входе в камеру, кам выполнена по спирали Архимеда лом охвата в плане 2404-270. ком.Общим недостатком обеих конструкций является, снижение их пропускной способности при достижении относительного напора на входе в шахту Н/Э 0,7-0,9 (Н - напор на входе; Э - диаметр шахты), Это подтверждают и натурные данные, полученные при измерениях на итальянских водосбросах с камерой К,Дриоли, и опыты авторов на модели водосброса со спиральной и конической камерами, показывающие, что при Н/В ) 0,7-0,9 прира щение расхода начинает постепенноуменьшаться, то есть коэффициент расхода водосброса понижается. Причиной его снижения является следующее обстоятельство. При указанньм относительных напорах на входе скорость потока в камере достигает такого. значения, при котором часть потока, совершив полный виток в пределах спиральной камеры, не уходит в шахту, а увлекается входящим в камеру потоком на новый виток. При этом поток на входе в камеру испытывает дополнительное гидравлическое сопротивление (это явление самоподпора). С увеличением расхода явление самоподпора уси О ливается, поэтому пропускная способность водосброса растет медленнее. Опыты показали также, что вблизи стенок камеры конструкции К,Дриоли в обеих схемах возникают слабо водово ротные -(почти застойные) зоны, не участвующие в транзите потока через камеру.Цель изобретения - повышение про,пускной способности путем устранения 20 явления самоподпора на входе в ка;меру. Достигается это тем, что камера выполнена по спирали Архимеда с углом охвата в плане 240 ф На Фиг.1 изображен вихревой шахт" ный водосброс, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1,30Водосброс содержит подводящий канал 1, вихревую спиральную камеру 2, выполненную по спирали Архимеда с уг". .лом охвата в плане 240-270 , конический переходный участок 3, перехо-, :цящий в вертикальную шахту 4. 1 118095 4Вода по подводящему каналу 1 поступает в спиральную камеру 2, гдепроисходит закрутка потока и изменение направления его движения, горизонтальный поток переводится в вертикальный в шахте 4, Назначение спиральной камеры: с минимальными потерями напора на входе осуществитьэтот переход, возбудить винтообразное течение в,шахте 4, сохраняя приэтом в спиральной камере 3 и шахте4 устойчивое воздушное ядро.Исследования на модели с измерениями профилей скоростей в различныхсечениях спирапьных камер и визуализацией течения подкрашиванием жидкости или введением в поток индикаторовтечения (понлавков, шариков и т.п.)показали следующее. В спиральной камере с очертаниями по Дриоли частьпотока, расположенного у внешнейстенки камеры, совершив полный витокв пределах спирали, не уходит в шах 25 ту, а увлекается входящим потоком навторой виток.Таким образом, часть водного потока постоянно вращается в спиральной камере, создавая дополнительноесопротивление на входе (явление самоподпора) и не, участвуя в общемтранзите потока. Изменение очертаний камеры в виде спирали Архимедас охватом 240 -270 ликвидирует этотнедостаток, увеличивая тем самым пропускную способность водосброса.1.Письма дак Л. Патаи орр По е КНТ СССР П Заказ 2765 Тираж 58 ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Жводственно-издательский комбин обретениям и открытиямРаушская наб., д. 4/5 Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,