Сопряжение вихревого водосброса с нижним бьефом путем отброса струи

Обложка

Аннотация


В современной практике гидротехнического строительства напоры гидроузлов достигают H ≥ 200 м. В этих условиях наиболее эффективным водосбросным сооружением является вихревой шахтный водосброс. В данной статье авторы рассматривают сопряжение закрученного потока на выходе из отводящего водовода с нижним бьефом путем отброса струи с остаточной закруткой. В схеме с отбросом струи остаточная закрутка потока при выпуске из вихревого водосброса способствует расширению струи в воздухе, уменьшению удельного расхода, а также уменьшает динамические нагрузки на нижний бьеф. Проведено сравнение со струей, отброшенной с носка водосливной плотины, при одинаковых скоростных параметрах (т.е. при скорости на носке 20-25 м/с). Получена формула, достаточно просто определяющая плановое очертание отброшенной струи. Предложена схема сопряжения струи с поверхностью нижнего бьефа, а также расчетная схема к определению удельных расходов ниспадающей закрученной струи. Отброс закрученной струи от сооружения позволяет избежать недостатков, возникающих при схеме с длинным отводящим водоводом, связанных с высокой динамической нагрузкой при распаде течения в пределах проточного тракта, и погасить механическу энергию потока путем его аэрации и распыления в атмосфере, а также в месте падения в воронке размыва на дне нижнего бьефа.


Николай Константинович Пономарев

Лицо (автор) для связи с редакцией.
ponomarev_nk@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, Россия, 117198

кандидат технических наук, профессор департамента архитектуры и строительства инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Научные интересы: гидравлика сооружений, речная гидравлика, проблемы использования водных ресурсов

Леонид Евгеньевич Щесняк

schesnyak_le@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, Россия, 117198

аспирант департамента архитектуры и строительства инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Научные интересы: гидравлика сооружений, речная гидравлика

  • Животовский Б.А. Водосбросные и сопрягающие сооружения с закруткой потока. М.: Изд-во РУДН, 1995.
  • Слисский С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений. М.: Энергия, 1979.
  • Волшанник В.В., Зуйков А.Л., Мордасов А.П. Закрученные потоки в гидротехнических сооружениях. М.: Энергоиздат, 1990.
  • Щукин В.К., Халатов А.А. Теплообмен, массобмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. М.: Машиностроение, 1982.
  • A. H. Algifri, R. K. Bhardwaj, Y. V. N. Rao (December 1988). Eddy viscosity in decaying swirl flow in a pipe. Journal Applied Scientific Research, Springer Netherlands, Vol. 45, No 4.
  • Osami Kitoh. (1991). Experimental study of turbulent swirling flow in a straight pipe. Journal of Fluid Mechanics, Cambridge University Press, Vol. 225.
  • Senoo Yasutoshi, Nagata Tetuzou. (1990). Vortex flow in long pipes with different roughness. Bulletin of JSME (The Japan Society of Mechanical Engineers) [Journal Detail], 15 (90), 1514-1521.
  • Лунаци М.Э., Новикова И.С. К вопросу об определении гидравлических характеристик водосбросных сооружений с закруткой потока // Гидротехническое строительство. НТА «Энергопрогресс», 1995. № 9.
  • Руководство по расчету высоконапорных вихревых водосбросов. М.: Союзгипроводохоз, 1984.
  • Кривченко А.С., Остроумов С.Н. Водосбросное устройство для напорных водоудерживающих сооружений // Бюллетень изобретений (БИ). 1970. № 17.
  • Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1987.

Просмотры

Аннотация - 72

PDF (Russian) - 15


© Пономарев Н.К., Щесняк Л.Е., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.