RU2550421C1 - Water outlet from channel with steep slope - Google Patents
Water outlet from channel with steep slope Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550421C1 RU2550421C1 RU2014106726/13A RU2014106726A RU2550421C1 RU 2550421 C1 RU2550421 C1 RU 2550421C1 RU 2014106726/13 A RU2014106726/13 A RU 2014106726/13A RU 2014106726 A RU2014106726 A RU 2014106726A RU 2550421 C1 RU2550421 C1 RU 2550421C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- gallery
- water
- inlet
- flow
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 101100008050 Caenorhabditis elegans cut-6 gene Proteins 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с большими уклонами, для которых характерно значительное колебание уровней воды, а также в условиях обильных донных наносов.The invention relates to hydraulic engineering and can be used for water intake from canals with large slopes, which are characterized by significant fluctuations in water levels, as well as in conditions of abundant bottom sediment.
Известен водовыпуск из канала с большим уклоном, включающий подводящий, транзитный и отводящие каналы и секторно-ковшовый затвор с приводом, установленный с возможностью выдвижения в подводящий канал на вертикальной оси вращения, расположенной на верховой стенке отводящего канала, причем секторно-ковшовый затвор снабжен растекателями, выполненными в виде вертикальных пластин, установленных, внутри секторно-ковшового затвора в его центрально-угловой зоне по всей высоте внутренней полости затвора с перекрытием части ширины проточного тракта затвора, а также снабжен сорозадерживающим устройством, выполненным в виде решетки (SU 1312138, кл. Е02В 13/00, 1987).Known water outlet from the channel with a large slope, including the inlet, transit and outlet channels and the sector-bucket valve with a drive installed with the possibility of extension into the inlet channel on a vertical axis of rotation located on the upper wall of the outlet channel, and the sector-bucket shutter is equipped with spreading devices, made in the form of vertical plates installed inside a sector-bucket shutter in its central-angular zone along the entire height of the inner cavity of the shutter with overlapping part of the flow-through width the shutter path, and is also equipped with a trash holding device made in the form of a grill (SU 1312138, class ЕВВ 13/00, 1987).
Недостатком работы данного водовыпуска обусловлены его сложной конструкцией, включающей растекатели внутри полости затвора, выполненные в виде вертикальных пластин и радиально установленные в его центрально-угловой зоне по всей высоте внутренней полости затвора. Вода поступает в полость затвора за счет конструкции растекателей различной длины во вращательном движении и поступает в сторону отводящего канала. Растекатели заполняют воздушное внутренней пространство на повороте движения воды со стороны центрально-угловой формы.The disadvantage of this outlet is due to its complex design, including spreading agents inside the shutter cavity, made in the form of vertical plates and radially mounted in its central-angular zone along the entire height of the inner shutter cavity. Water enters the shutter cavity due to the design of spreading devices of various lengths in a rotational motion and enters towards the outlet channel. Spreaders fill the airspace at the turn of the water movement from the central-angular side.
Применение растекателей с точки зрения экономии пространства имеет некоторые недостатки. Размеры ковшового затвора увеличиваются, давление внутри полости затвора уменьшается, в результате чего возникает тенденция к отрыву потока от криволинейной стенки на выходе из затвора, что приводит к потерям энергии, вызванным турбулентностью. Отрыв потока может также частично вызвать кавитацию на внутренней стенке на выходе из затвора, способную повредить стенки отводящего канала и уменьшить срок службы. Кроме того, может быть уменьшена кривизна обшивки затвора, однако она может привести к нарушению структуры потока в полости затвора и снижению пропускной способности.The use of spreaders in terms of space saving has some drawbacks. The dimensions of the bucket shutter increase, the pressure inside the shutter cavity decreases, as a result of which there is a tendency to flow separation from the curved wall at the outlet of the shutter, which leads to energy losses caused by turbulence. The separation of the flow can also partially cause cavitation on the inner wall at the outlet of the shutter, which can damage the walls of the outlet channel and reduce the service life. In addition, the curvature of the sheathing of the shutter may be reduced, however, it can lead to disruption of the flow structure in the shutter cavity and a decrease in throughput.
Известен также водовыпуск-стабилизатор расхода воды из каналов с бурным режимом течения, включающий подводящий и транзитный каналы, регулирующий затвор и донную водоприемную галерею, имеющую в верхней части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой, а в низовой части разделительную стенку, сопряженную с дном транзитного канала, причем донная водоприемная галерея соединена с отводящей трубой посредством водовыпускного отверстия, причем за счет изменения гидравлических сопротивлений галерея снабжена струенаправляющей системы в виде разделительных криволинейных стенок, а также снабжена по длине галереи выступом и плоской пластиной, образующих отдельные секции, и галерея выполнена в виде зигзагообразного водовода (патент RU 2 484 203, кл. Е02В 13/00, 2013).Also known is a water outlet-stabilizer of water flow from channels with a turbulent flow regime, including a supply and transit channels, a regulating shutter and a bottom water intake gallery having a water intake opening in the upper part blocked by a grating and in the lower part a dividing wall conjugated to the bottom of the transit channel, moreover, the bottom water intake gallery is connected to the outlet pipe by means of a water outlet, and due to changes in hydraulic resistances the gallery is equipped with a stream-guiding system in the form e dividing curved walls, and is also equipped along the length of the gallery with a protrusion and a flat plate forming separate sections, and the gallery is made in the form of a zigzag conduit (patent RU 2 484 203, CL ЕВВ 13/00, 2013).
Недостатком известного водовыпуска-стабилизатора является его сложность, обусловленная наличием выступов и пластин, размещенных внутри полости галереи и т.д. Эти устройства создают сложную эпюру скоростей на повороте, создают сложность в эксплуатации. Ведут к большим потерям энергии из-за трения по длине галереи.A disadvantage of the known stabilizer outlet is its complexity due to the presence of protrusions and plates placed inside the gallery cavity, etc. These devices create a complex diagram of cornering speeds and create difficulty in operation. They lead to large energy losses due to friction along the gallery.
Известно из литературы источников, что водовыпуски работают лучше при «закругленной» эпюре скоростей или по возможности ровной, а скошенная эпюра скоростей потока, выходящего из изогнутого трубопровода, приводит к неэффективной пропускной способности и вызывает сбойность в отводящем канале. Для гашения такого потока строят гасительные колодцы и другие гасительные сооружения на прямом участке, что также удорожает общую длину крепления отводящего канала - это все приводит к большим потерям энергии.It is known from the literature that water outlets work better with a “rounded” velocity diagram or as flat as possible, and a beveled diagram of the flow velocity exiting a bent pipeline leads to inefficient throughput and causes a failure in the outlet channel. To extinguish such a flow, damping wells and other damping structures are built in a straight section, which also increases the cost of the total length of the outlet channel fastening - this all leads to large energy losses.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, - упрощение конструкции и повышение эффективности в работе.The problem to which this invention is directed is to simplify the design and increase work efficiency.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении пропускной способности, обеспечении заданного расхода воды и повышении урожайности.The technical result achieved by the implementation of this invention is to increase throughput, ensure a given water flow rate and increase productivity.
Указанный технический результат достигается тем, что водовыпуск из канала с большим уклоном, содержит подводящий и транзитный каналы, регулирующий затвор, водоприемную галерею, имеющую в верхней части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой, галерея выполнена входным оголовком в виде трубы, верхняя часть корпуса которой с косым срезом расположена выше щелевого отверстия галереи, при этом перед щелевым отверстием дополнительно расположен V-образный порог, а боковые стенки подводящего канала снабжены струенаправляющими элементами с возможностью перемещения в сторону порога, причем струенаправляющие элементы выполнены Г-образными вертикальными стенками с полками, размещенными над дном подводящего канала, а нижние торцы вертикальных стенок установлены относительно дна подводящего канала с зазором.The specified technical result is achieved in that the water outlet from the channel with a large slope contains a supply and transit channels, a regulating shutter, a water intake gallery having a water intake opening in the upper part blocked by a grill, the gallery is made by an inlet head in the form of a pipe, the upper part of which is oblique the cut is located above the slot of the gallery, while in front of the slot of the hole there is an additional V-shaped threshold, and the side walls of the supply channel are equipped with flow guiding elements movably toward threshold, wherein struenapravlyayuschie elements are L-shaped vertical walls with shelves positioned above the bottom of the raceway, and the lower ends of the vertical walls mounted relative to the bottom of the supply channel with a gap.
Кроме того, галерея, выполненная в виде трубы, содержит отводящий напорный трубопровод, трубчатая часть которого изогнута в трех измерениях и имеет по существу постоянную площадь сечения по всей длине.In addition, the gallery, made in the form of a pipe, contains a discharge pressure pipe, the tubular part of which is bent in three dimensions and has a substantially constant cross-sectional area along the entire length.
Первым аспектом изобретения является создание водовыпуска с напорным трубопроводом с входной частью оголовка в виде трубы, корпус которой с косым срезом расположен выше щелевого отверстия галереи. При этом дополнительно имеется V-образный порог и струенаправляющие элементы, при этом трубчатая часть сопряжена с отводящим каналом в виде напорного трубопровода, изогнутого в трех измерениях.The first aspect of the invention is the creation of a water outlet with a pressure pipe with the inlet part of the head in the form of a pipe, the body of which with an oblique cut is located above the slot hole of the gallery. In addition, there is a V-shaped threshold and flow elements, while the tubular part is associated with a discharge channel in the form of a pressure pipe bent in three dimensions.
Наличие трубчатой части, изогнутой в трех измерениях (ближе к спирали), способствует развитию вихревого потока и позволяет сохранить скорость движения воды на повороте, обеспечить быстрый вынос атмосферного воздуха с водой в отводящий канал. Напорный трубопровод может быть выполнен и составным, одинакового диаметра, сохраняя устройство, изогнутое в трех измерениях. При таких условиях эпюра осевых скоростей потока, проходящего через трубчатую часть, становится более ровной или «закругленной», при этом скорость потока вне изогнутой части меньше скорости аналогичного потока в трубе, изогнутой в двух измерениях, а скорость внутри изогнутой части больше. Таким образом, эпюра скоростей вблизи стенок вокруг трубчатой части при ее не плоской геометрии стремится к большей равномерности по окружности, чем при плоской геометрии. Такой поток применительно к напорному трубопроводу и отводящему каналу имеет ряд преимуществ.The presence of the tubular part, curved in three dimensions (closer to the spiral), contributes to the development of the vortex flow and allows you to maintain the speed of water movement in the bend, to ensure the rapid removal of atmospheric air with water into the discharge channel. The pressure pipe can be made and composite, of the same diameter, keeping the device bent in three dimensions. Under these conditions, the plot of the axial velocities of the flow passing through the tubular part becomes more even or “rounded”, while the flow velocity outside the curved part is less than the speed of the similar flow in the pipe, bent in two dimensions, and the speed inside the curved part is greater. Thus, the velocity plot near the walls around the tubular part with its non-flat geometry tends to be more uniform around the circumference than with flat geometry. Such a flow with respect to the pressure pipe and the outlet channel has several advantages.
Это приводит к уменьшению потерь энергии, вызванной вихревой турбулентностью. Таким образом, могут быть уменьшены потери напора в напорном трубопроводе при наличии в нем трубчатой части, изогнутой в трех измерениях, и улучшено восстановление перепада давления в отводящем канале при наличии в нем такой трубчатой части, соответственно заметно повышается пропускная способность водовыпуска. Таким образом, возможно применение более короткого участка в галерее поворотной трубы, и при этом напорный отводящий трубопровод может быть расположен ближе к боковой наружной стенке канала, что уменьшает общую длину участка отводящей трубы (отсутствует колодец-гаситель), сопряженную с открытым отводящим каналом, с затвором. В этом случае входная часть напорного трубопровода может иметь по существу короткий участок большего диаметра, чем трубчатая часть, при этом поток из ламинарного, преобразуется в трубчатой части в турбулентный. Такое расположение упрощает конструкцию в отводящем канале.This leads to a reduction in energy loss caused by vortex turbulence. Thus, the pressure loss in the pressure pipe can be reduced if there is a tubular part bent in three dimensions in it, and the differential pressure recovery in the outlet channel if such a tubular part is present in it can be improved, and accordingly the throughput of the water outlet will increase markedly. Thus, it is possible to use a shorter section in the gallery of the swivel pipe, and in this case the pressure discharge pipe can be located closer to the lateral outer wall of the channel, which reduces the total length of the pipe section (there is no damper) associated with the open discharge channel, with shutter. In this case, the inlet part of the pressure pipe can have a substantially short section of a larger diameter than the tubular part, while the flow from the laminar is converted in the tubular part into a turbulent one. This arrangement simplifies the design in the outlet channel.
Известно, что водовыпуски, выполненные в виде одного колена под 90°, отрыв может привести к кавитации на внутренних стенках изогнутой частей. Кавитация возможна и вне изогнутых частей там, где быстрый поток создает низкие давления, и при этом возможны разрушение потока во всем водовыпуске и повреждение на выходе труб.It is known that water outlets made in the form of a single bend at 90 °, separation can lead to cavitation on the inner walls of the curved parts. Cavitation is possible outside the bent parts where the fast flow creates low pressures, and at the same time, the flow can be destroyed in the entire water outlet and damage at the outlet of the pipes.
Поток может быть насыщен влекомыми по дну канала наносами, или иметь небольшое наполнение перед входной частью напорного трубопровода. Исходя из этого дополнительно устраивается V-образный порог (выступ) в подводящем канале перед входной частью напорного трубопровода. Для создания необходимого уровня воды над входной частью напорного трубопровода при минимальном наполнении воды в подводящем канале, и пропуска наносов по длине канала, нижний слой потока с наносами проходит под нижним торцом вертикальной стенки (пластины), путем вращения вокруг своей оси приводом в боковой стенке подводящего канала, т.е. выдвигается в сторону V-образного порога и водоприемной входной части напорного трубопровода, обеспечивая забор максимального расхода воды при минимальном наполнении в подводящем канале (минимальный уровень воды). Это также обеспечивает потребителя водой с заданной обеспеченностью для повышения урожайности на поливных землях.The flow can be saturated with sediments drawn along the bottom of the channel, or have a small filling in front of the inlet of the pressure pipe. Based on this, a V-shaped threshold (protrusion) is additionally arranged in the inlet channel in front of the inlet of the pressure pipe. To create the required water level above the inlet part of the pressure pipe with minimal water filling in the inlet channel, and to allow sediment to pass along the length of the channel, the lower layer of sediment flow passes under the lower end of the vertical wall (plate), by rotation around its axis with a drive in the side wall of the inlet channel i.e. extends towards the V-shaped threshold and the water inlet of the pressure pipe, providing a maximum intake of water with minimal filling in the feed channel (minimum water level). It also provides the consumer with water with a given security to increase productivity on irrigated lands.
Такой подход к конструкции сооружения может увеличить расход воды не мене чем на 15-20%. Комбинация напорного и винтового режима и послужила для создания нового технического решения, поскольку при наличии изгиба эпюра скоростей потока более равномерна, то при этом уменьшена тенденция к отрыву потока во внутренней стенке изогнутой части. Это приводит к уменьшению потерь энергии, вызванных вихревой турбулентностью. В свою очередь, очевидно, что могут быть уменьшены потери давления во входной части оголовка при продолжении его с трубчатой частью, изогнутой в трех измерениях в продолжение с отводящей трубой, соответственно уменьшение давления в выходной части трубопровода в открытый канал, что экономически выгодно, возможно, сокращение отводящей трубчатой части при ее сопряжении с каналом, т.е. экономия пространства, одновременно учитывается и снижение в трубе кавитации.Such an approach to the construction of a structure can increase water consumption by at least 15-20%. The combination of pressure and screw modes served to create a new technical solution, since in the presence of a bend, the flow velocity diagram is more uniform, while the tendency to flow separation in the inner wall of the curved part is reduced. This leads to a reduction in energy losses caused by vortex turbulence. In turn, it is obvious that pressure losses in the inlet part of the head can be reduced while continuing with a tubular part bent in three dimensions in the continuation with the outlet pipe, respectively, a decrease in pressure in the outlet part of the pipeline into the open channel, which is economically feasible, possibly contraction of the discharge tubular part when it is interfaced with the channel, i.e. space saving, at the same time takes into account the decrease in the cavitation pipe.
Исходя из вышесказанного автор считает возможным утверждать, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию «существенные отличия».Based on the foregoing, the author considers it possible to argue that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 изображен водовыпуск из канала с большим уклоном, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схематический вид изогнутой трубы, показанной на фиг. 1, в большом масштабе; на фиг. 4 - схематичный вид изогнутой трубы на конце напорного трубопровода, показанного на фиг. 1, в большом масштабе; на фиг. 5 - схематичный вид сбоку трубопровода, показанного на фиг. 1.In FIG. 1 shows a water outlet from a channel with a large slope, plan; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a schematic view of a bent pipe shown in FIG. 1, on a large scale; in FIG. 4 is a schematic view of a bent pipe at the end of the pressure pipe shown in FIG. 1, on a large scale; in FIG. 5 is a schematic side view of the pipeline shown in FIG. one.
Водовыпуск из канала с большим уклоном содержит расположенную между подводящим каналом 1 и транзитным каналом 2 камеру 3, с водоприемной галерей 4. Входная часть 5 галереи 4 по высоте поперечного сечения с косым срезом 6 выполнена несколько выше дна подводящего канала 1, по центру канала, и соединена с напорным трубопроводом 7, при этом поперечное сечение на всей длине постоянно. Напорный трубопровод 7 сопряжен посредством затвора 8 с подъемным механизмом с открытым отводящим каналом 9.The water outlet of the canal with a large slope comprises a
Каждая трубчатая часть трубопровода 7 образует часть спирали. Обычно угол поворота части спирали составляет менее 360°, и в этом случае центральная линия входа в трубчатую часть и центральная линия выхода из нее лежат в различных плоскостях. Форма спирали может иметь постоянный или переменный радиус.Each tubular part of the
В подводящем канале 1, по центру, на дне жестко закреплен V-образный порог 10 перед входной частью камеры 3 с галереей 4, перекрытые решеткой 11, верхний конец которой сопряжен с порогом 10. Порог 10 служит для защиты входного участка галереи 4 от попадания в него крупного камня. К боковым стенкам подводящего канала 1 примыкают струенаправляющие элементы 12, выполненные в виде Г-образной вертикальной стенки (пластины) 13 с горизонтальной полкой 14 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости на вертикальной оси 15, связанной с приводом 16 выше верховой стенки подводящего канала 1, причем нижний торец вертикальной стеки 13 размещен выше дна подводящего канала 1 на величину размера, влекомого по дну крупного камня (определяется конструктивно), т.е. установлены относительно дна подводящего канала с зазором.In the inlet channel 1, in the center, at the bottom, a V-
Струенаправляющие элементы 12, закрепленные в стенке канала 1, расположены напротив стенок порога 10 под углом, функционально зависящие от степени вращения вокруг оси 15 с Г-образной вертикальной стенкой 13 с горизонтальной полкой 14, обеспечивая беспрепятственный пропуск крупного камня и дополнительно предохраняя решетку 11 от завала крупного камня и снятие на нее статической нагрузки, концы которой закреплены на выступе 10.The guiding
Поскольку уровень воды в подводящем канале 1 может уменьшится, и забор воды в напорный трубопровод 7, соответственно, уменьшается, с помощью механизма привода 16 с осью 15 перемещают горизонтально струенаправляющие элементы 12 в сторону выступа 10. Поэтому входная часть галереи 4 с косым срезом 6 имеет высоту поперечного сечения в плане выше дна подводящего канала 1, что позволяет увеличить по направлению течения потока забор воды в трубопровод 7.Since the water level in the inlet channel 1 can decrease, and the water intake into the
Водовыпуск из канала с большим уклоном работает следующим образом.The water outlet from the channel with a large slope works as follows.
Скоростной поток, насыщенный наносами, по подводящему каналу 1 поступает к входной части 5 галереи 4, при этом выступ (порог) 10 создает подпор в канале 1, вследствие чего через решетку 11 осветленная вода поступает в напорный трубопровод 7, и из последнего - в отводящий канал 9. Причем скоростной поток, набегая на выступ 10, разделяется в плане на три потока, средний поступает в галерею 4 напорного трубопровода 7, а одновременно два боковых потока воды проходят между струенаправляющим элементом 12 и выступом 10, при этом свободное пространство между ними способствует пропуску крупного камня в транзитный канал 2, за счет оттеснения от завала решетки 11 к боковым стенкам канала 1 от центральной его оси.A high-speed stream saturated with sediment flows through the inlet channel 1 to the inlet part 5 of the gallery 4, while the protrusion (threshold) 10 creates a backwater in the channel 1, as a result of which, through the
При минимальных наполнениях воды в подводящем канале 1 за счет вращения на оси 15 струенаправляющий элемент 12, состоящий из вертикальной плоской стенки 13 с горизонтальной полкой 14, в результате уменьшения свободного пространства между стенкой 13 и выступом (порогом) 10 уровень воды перед выступом 10 повышается и часть потока через просветы решетки 11 также поступает в напорный трубопровод 7. Следовательно, и при минимальном наполнении воды в подводящем канале 1, он может забираться в напорный трубопровод 7. При этом крупные влекомые наносы беспрепятственно проходят через свободное пространство между нижней кромкой стенки 13 и дном подводящего канала 1, вследствие того, что струенаправляющий элемент 12 закреплен жестко к приводу 16 с осью 15, нижний торец стенки 13, который несколько выше дна подводящего канала 1, т.е. закреплен свободно, типа консоль.With minimal water filling in the inlet channel 1 due to rotation on the
При отсутствии забора при минимальном уровне воды в подводящем канале 1, струенаправляющий элемент 12 занимает исходное положение параллельно боковой стенке канала 1. Таким образом, скорость течения воды не нарушается в сторону транзитного канала 2, и все наносы уходят вниз, предохраняя от завала крупными наносами перед выступом 10.In the absence of a fence with a minimum water level in the supply channel 1, the
Наличие горизонтальной полки 14 над вертикальной стенкой 13 и ее расположение в подводящем канале 1 перед входной частью 5 галереи 4 при минимальном расходе в канале 1 значительно увеличивает коэффициент водозабора в напорный трубопровод 7. Круглая труба работает полным сечением. Устройство горизонтальной полки 14 имеет небольшие размеры по ширине и дешевле, по сравнению, если бы вместо нее вводили какие-либо заборные элементы (достаточно повернуть вертикальную стенку 13).The presence of a horizontal shelf 14 above the vertical wall 13 and its location in the inlet channel 1 in front of the inlet part 5 of the gallery 4 with a minimum flow rate in the channel 1 significantly increases the coefficient of water intake into the
Как описано выше в отношении работы напорного трубопровода 7, при таких условиях скорость очищенного потока воды внутри трубопровода его становится более ровной или «закругленной», как и сама эпюра скоростей. Таким образом, эпюра скоростей вблизи стенок вокруг трубчатой части при ее не плоской геометрии стремится к большей равномерности по окружности, чем при плоской геометрии. Такой поток имеет ряд преимуществ.As described above in relation to the operation of the
Поскольку при наличии изгиба эпюра скоростей потока более равномерная, то при этом уменьшена тенденция к отрыву потока от внутренней изогнутой стенки. Это приводит к уменьшению потерь энергии, вызванных вихревой турбулентностью. Таким образом, могут быть уменьшены потери давления во входной трубе 7 при наличии в ней трубчатой части, изогнутой в трех измерениях, и уменьшения потери давления в выходной части трубопровода 7.Since in the presence of a bend, the flow velocity plot is more uniform, then the tendency to flow separation from the internal curved wall is reduced. This leads to a reduction in energy losses caused by vortex turbulence. Thus, the pressure loss in the
Таким образом, наличие или во входном, или в выходном патрубке его трубчатой части, изогнутой в трех измерениях, может привести к более эффективному использованию водовыпуска и к экономической выгоде. Для достижения максимальной выгоды устройство водовыпуска в канале с большим уклоном по центру канала 1 предпочтительно, когда входной и выходной патрубки имели такую трубчатую часть.Thus, the presence of either a tubular part bent in three dimensions in the inlet or in the outlet pipe can lead to more efficient use of the outlet and to economic benefits. To achieve maximum benefit, the water outlet device in the channel with a large slope in the center of the channel 1 is preferable when the inlet and outlet nozzles had such a tubular part.
Уменьшение тенденции к отрыву потока снижает вероятность повреждений от кавитации. Это относится как к входному, так и к выходному патрубку напорного трубопровода 7. Это в свою очередь повышает полный коэффициент полезного действия водовыпуска в работе и позволяет разместить галерею в виде трубы с косым срезом по центру подводящего канала 1, и выше щелевого отверстия галереи, без применения каких-либо сложных перегораживающих водозаборных элементов.Reducing the tendency to flow separation reduces the likelihood of damage from cavitation. This applies to both the inlet and the outlet pipe of the
Напорный трубопровод 7 имеет спиральную конфигурацию, и для ее лучшего понимания на видах сверху и сбоку показаны крестиком точки (фиг. 5).The
Сороудерживающая решетка 11 имеет форму выпуклой и сводит к минимуму попадания твердых частиц наносов в напорный трубопровод 7, а в конце трубопровода 7 установлен регулирующий затвор 8 (может быть установлен поворотный или дроссельный клапан). Таким образом, в целом уменьшается общая длина отводящего трубопровода при сопряжении с открытым отводящим каналом 9.The
Применение изобретения позволяет разрешить проблему повышенной пропускной способностью на открытых каналах с большими уклонами в составе сооружений. Когда перед отводящим каналом не требуется строительство гасительных колодцев, работающих со свободным режимом истечения, это способствует равномерному движению расходов воды по ширине и длине отводящего канала.The application of the invention allows to solve the problem of increased throughput on open channels with large slopes in the structure of structures. When the construction of damping wells working with a free flow regime is not required in front of the outlet canal, this contributes to the uniform movement of water flows along the width and length of the outlet canal.
Устройство позволяет забирать стабильный расход воды в поливной период эксплуатации и не требует сложных перегораживающих элементов сооружения, например, с целью очистки от крупного камня.The device allows you to take a stable flow of water during the irrigation period of operation and does not require complex blocking elements of the structure, for example, for the purpose of cleaning large stones.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014106726/13A RU2550421C1 (en) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | Water outlet from channel with steep slope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014106726/13A RU2550421C1 (en) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | Water outlet from channel with steep slope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2550421C1 true RU2550421C1 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53293978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014106726/13A RU2550421C1 (en) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | Water outlet from channel with steep slope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550421C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660243C1 (en) * | 2017-11-07 | 2018-07-05 | Михаил Иванович Голубенко | Two-sided water divided for channels with steep slopes |
| RU2679037C1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-02-05 | Михаил Иванович Голубенко | Water outlet channel with high slope |
| RU2700948C1 (en) * | 2019-03-18 | 2019-09-25 | Михаил Иванович Голубенко | Two-way water separator for channels with a large slope |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1571129A1 (en) * | 1987-12-24 | 1990-06-15 | Московский Институт Инженеров Землеустройства | Syphon spillway |
| SU1583533A1 (en) * | 1988-04-06 | 1990-08-07 | Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт | Pressure water conduit |
| SU1664962A1 (en) * | 1989-02-27 | 1991-07-23 | Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт | Pressure water line for small-size hydroelectric plant |
| EA000652B1 (en) * | 1996-01-31 | 1999-12-29 | Дейвид Дэниэл Огаст Пьесолд | Helical penstock |
| RU2484203C1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-06-10 | Вадим Михайлович Голубенко | Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode |
-
2014
- 2014-02-21 RU RU2014106726/13A patent/RU2550421C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1571129A1 (en) * | 1987-12-24 | 1990-06-15 | Московский Институт Инженеров Землеустройства | Syphon spillway |
| SU1583533A1 (en) * | 1988-04-06 | 1990-08-07 | Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт | Pressure water conduit |
| SU1664962A1 (en) * | 1989-02-27 | 1991-07-23 | Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт | Pressure water line for small-size hydroelectric plant |
| EA000652B1 (en) * | 1996-01-31 | 1999-12-29 | Дейвид Дэниэл Огаст Пьесолд | Helical penstock |
| RU2484203C1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-06-10 | Вадим Михайлович Голубенко | Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660243C1 (en) * | 2017-11-07 | 2018-07-05 | Михаил Иванович Голубенко | Two-sided water divided for channels with steep slopes |
| RU2679037C1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-02-05 | Михаил Иванович Голубенко | Water outlet channel with high slope |
| RU2700948C1 (en) * | 2019-03-18 | 2019-09-25 | Михаил Иванович Голубенко | Two-way water separator for channels with a large slope |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7162924B2 (en) | Transfer device | |
| RU2551992C1 (en) | Energy dissipator for open canals | |
| EP4291024A1 (en) | Fish guidance structure | |
| RU2550421C1 (en) | Water outlet from channel with steep slope | |
| CN109798383A (en) | A kind of piston type tune flow control valve | |
| RU2484203C1 (en) | Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode | |
| WO1992008059A1 (en) | Vortex valves | |
| RU2634545C1 (en) | Water flow baffle | |
| KR20190002916A (en) | Compact fishway for small stream due to reduction of flow speed | |
| US11293464B2 (en) | Fluid flow enhancing device and culvert comprising same | |
| RU2660243C1 (en) | Two-sided water divided for channels with steep slopes | |
| RU2592414C1 (en) | Water intake | |
| CA1111264A (en) | Downward vortex dissipator basin | |
| RU2816532C2 (en) | Method of controlling hydraulic structure of water flow at circulation threshold in watercourse bed with water intake structure | |
| RU2557184C1 (en) | Water flow energy dissipator | |
| RU2679037C1 (en) | Water outlet channel with high slope | |
| CN113431164B (en) | Flow-pattern-adaptive façade connection and diversion structure for the conversion of falling flow and swirl shaft | |
| RU2633774C1 (en) | Water flow energy baffle | |
| JP2009150091A (en) | Sand basin | |
| JP4999629B2 (en) | Eddy sand removal device and sand removal method using this vortex sand removal device | |
| CN109594526B (en) | Gate pump station system | |
| KR101129840B1 (en) | Top-flow for increasing fluid velocity in sewage drina conduit | |
| RU2501906C1 (en) | System of protection of water-intake structure | |
| KR102525988B1 (en) | Flow Rate Reducing Device in Running Water Pipelines | |
| RU2708529C1 (en) | Water intake unit of irrigation system |