+

RU2679037C1 - Water outlet channel with high slope - Google Patents

Water outlet channel with high slope Download PDF

Info

Publication number
RU2679037C1
RU2679037C1 RU2018108950A RU2018108950A RU2679037C1 RU 2679037 C1 RU2679037 C1 RU 2679037C1 RU 2018108950 A RU2018108950 A RU 2018108950A RU 2018108950 A RU2018108950 A RU 2018108950A RU 2679037 C1 RU2679037 C1 RU 2679037C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
outlet
pipe
channel
discharge
Prior art date
Application number
RU2018108950A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Михаил Иванович Голубенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Иванович Голубенко filed Critical Михаил Иванович Голубенко
Priority to RU2018108950A priority Critical patent/RU2679037C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2679037C1 publication Critical patent/RU2679037C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B13/00Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/02Sediment base gates; Sand sluices; Structures for retaining arresting waterborne material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of hydraulic engineering, namely to devices for water extraction from the channels with high slope. Drainage outlet includes feed channel 1, from which water enters the water intake and deposits move along screen nets 4 and are discharged in transit channel 3. Part of the water enters through the bottom intake to exhaust chamber 5, coupled with discharge pipeline 6. Discharge pipeline 6 in the plan is placed in closed well 7, and is connected through chamber 5 to the outlet confuser nozzle 8 via channels 9 and 10 with smoothly varying cross-sectional areas. Intermediate expansion chamber 11 is formed of reflective guide elbows 12 and 13, equipped with holes 14 and attached to well 7, which is located away from supply 1 and transit 2 channels, thus forming additional chambers 15 and 16 in well 7. Downstream of exhaust channel 19, the outlet of which has a bend in the direction of confuser nozzle 8, the flow of water through control valve 20 enters discharge pipeline 21. On the inner surface of discharge pipeline 21, along a helix, the angle of inclination of which is chosen in the range from 3 to 60°, guide plate 22 is installed, which has a rectangular section. Internal diameter of discharge pipeline 21 is determined by hydraulic calculation. Cavities of chambers 15 and 16 of well 7 for the inflow of water and air into the zone of discharge channel 19 are equipped with discharge openings 17 and 18, which allows filling all the cross-section of discharge pipeline 21.EFFECT: invention simplifies the design, reduces the dynamic effect on the rounded pieces in the bended areas of the discharge pipe, improves the dynamic properties of the flow and improves the hydraulic regime of the structure.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды, для которых характерно значительное колебание уровней воды.The invention relates to hydraulic engineering and can be used for water intake, which is characterized by a significant fluctuation in water levels.

Известен водовыпуск из канала с бурным течением, содержащий подводящий и транзитный каналы, регулирующий затвор и донную водоприемную галерею, имеющую в верховой части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой, а в низовой части разделительную стенку, сопряженную с дном транзитного канала, причем галерея соединена с отводящей трубой посредством водовыпускного отверстия, донная водоприемная галерея выполнена в виде расширяющейся по направлению движения потока водовода, при этом регулирующий затвор установлен на выходе из отводящей трубы, а отношение площади водоприемного отверстия донной водоприемной галереи к площади ее водовыпускного отверстия составляет не более 1,5 (Патент RU №2054085, Е02В 13/00 от 10.02.1996).Known water outlet from the channel with a turbulent flow, containing the inlet and transit channels, regulating the gate and the bottom water intake gallery, having in the upper part a water inlet opening blocked by a grating, and in the lower part a dividing wall, interfaced with the bottom of the transit channel, and the gallery is connected to a discharge pipe by means of a water outlet, the bottom water intake gallery is made in the form of an expanding in the direction of flow of the water conduit, while the control valve is installed at the outlet of the outlet pipes, and the ratio of the area of the water inlet of the bottom water inlet gallery to the area of its water outlet is not more than 1.5 (Patent RU No. 2054085, EV 13/00 of 02/10/1996).

Однако данная конструкция обеспечивает лишь частичное гашение энергии по длине галереи за счет имеющегося поворота и не обеспечивает гашение турбулентных струй в самой галереи, которые продолжают движение и в отводящем канале, что требует большой длины отводящих труб, а это увеличивает стоимость сооружения. Для предотвращения винтообразного движения воды необходимо применение противодоворотных устройств, а это в свою очередь также приводит к уменьшению отводимого расхода воды и ухудшению гидравлического режима работы сооружения.However, this design provides only partial extinction of energy along the gallery due to the existing rotation and does not extinguish turbulent jets in the gallery itself, which continue to move in the outlet channel, which requires a large length of outlet pipes, and this increases the cost of construction. To prevent the helical movement of water, the use of counter-rotary devices is necessary, and this in turn also leads to a decrease in the discharge flow of water and a deterioration in the hydraulic mode of operation of the structure.

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 №2484203, Е02В 13/00 от 03.02.2013).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 No. 2484203, ЕОВВ 13/00 of 03.02.2013).

Недостатком известного водовыпуска-стабилизатора является его сложность, обусловленная наличием выступов и пластин, размещенных внутри устройства, создают сложную эпюру скоростей на повороте, создают сложность эксплуатации. Ведут к большим потерям энергии из-за трения по длине галереи.A disadvantage of the known water outlet-stabilizer is its complexity, due to the presence of protrusions and plates placed inside the device, create a complex plot of speeds on the turn, create the complexity of 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.

Наиболее близким к предложенному по назначению, технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является водовыпуск из канала с большим уклоном, содержащий 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. 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 (Патент RU №2550421, Е02В 13/00, Е02В 8/02 от 10.05.2015).Closest to the intended purpose, technical nature and the achieved result to the claimed invention is a water outlet from a channel with a large slope, containing a supply and transit channels, a regulating shutter, a water inlet gallery having a water inlet in the upper part, covered by a grill, the gallery is made with an input head in in the form of a pipe, the upper part of the body of which with an oblique cut is located above the slot hole of the gallery, with a V-shaped pore additionally located in front of the slot hole og, and the side walls of the inlet channel are equipped with flow guiding elements with the possibility of moving towards the threshold, moreover, the flow guiding elements are made of L-shaped vertical walls, with shelves located above the bottom of the supply channel, and the lower ends of the vertical walls are installed relative to the bottom of the supply channel with a gap. 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 (Patent RU No. 2550421, ЕОВВ 13/00, ЕОВВ 8/02 from 10.05. 2015).

Однако данная конструкция напорного трубопровода, хотя имеет спиральную конфигурацию, обеспечивает лишь частичную вероятность повреждений от кавитации и только часть напорного трубопровода размещена в закрытой галереи. Кроме того, подсасывание воздуха вместе с поступающей водой из подводящего канала, приводит к снижению эффективности работы напорного трубопровода по длине, а также наличие большого количества и размещение элементов сооружения в канале вызывает громоздкость и, как следствие большая металлоемкость. Кроме того, приводит к недостаточности улучшения гидравлического режима истечения воды, так как на выходе отводящей трубы могут появляться вытекание воды с недостаточным винтовым движением и гашение энергии.However, this design of the pressure pipe, although it has a spiral configuration, provides only a partial probability of damage from cavitation and only part of the pressure pipe is placed in a closed gallery. In addition, the suction of air together with the incoming water from the supply channel leads to a decrease in the efficiency of the pressure pipe along the length, as well as the presence of a large number and placement of structural elements in the channel causes cumbersome and, as a consequence, high metal consumption. In addition, it leads to a lack of improvement in the hydraulic regime of the outflow of water, since water outflow with insufficient screw movement and damping of energy may appear at the outlet of the discharge pipe.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы путем улучшения контакта с отводящим каналом и улучшение гидравлического режима работы сооружения.The technical result of the invention is to increase work efficiency by improving contact with the discharge channel and improving the hydraulic mode of operation of the structure.

Указанный технический результат достигается тем, что водовыпуск из канала с большим уклоном, содержащий подводящий и транзитный каналы, регулирующий затвор, водоприемную галерею, имеющую в верхней части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой, галерея выполнена с выходным оголовком в виде трубы, которая содержит напорный трубопровод, трубчатая часть которого изогнута, отличающийся тем, что напорный трубопровод размещен в прямоугольном закрытом колодце, расположенным со стороны подводящего и транзитного каналов, при этом напорный трубопровод для отвода воды выполнен в плане с отражательными и направляющими коленами трубопровода с образованием выпускного канала, связанного с каналом с плавно изменяющегося площадью поперечного сечения, причем выходной конец напорного трубопровода имеет конфузор-сопло, связанного с отводящим трубопроводом снабженной направляющей пластиной, расположенной на его внутренней по винтовой линии, угол наклона которой к оси отводящего трубопровода составляет 3-60°, причем напорный трубопровод в выходной части оголовка до выхода из колодца имеет разгрузочные отверстия для отвода воды из колодца в сторону конфузора-сопла, при этом отражательные направляющие колена снабжены отверстиями.The specified technical result is achieved by the fact that the outlet from the channel with a large slope, containing the inlet and transit channels, regulating the shutter, a water inlet gallery having a water inlet in the upper part blocked by a grill, the gallery is made with an outlet head in the form of a pipe that contains a pressure pipe, the tubular part of which is curved, characterized in that the pressure pipe is placed in a rectangular closed well located on the side of the supply and transit channels, while the pressure the pipeline for water drainage is made in plan with the reflective and guide bends of the pipeline with the formation of the outlet channel connected to the channel with a smoothly changing cross-sectional area, and the outlet end of the pressure pipe has a confuser nozzle connected to the outlet pipe with a guide plate located on its inner along a helical line, the angle of inclination of which to the axis of the outlet pipe is 3-60 °, and the pressure pipe in the output part of the head to exit ca has discharge openings for discharging water from the well towards the converger-nozzle, wherein the baffle guides the knee are provided with holes.

Кроме того, внутренний диаметр отводящего трубопровода выбирают по формуле:In addition, the inner diameter of the outlet pipe is selected by the formula:

Figure 00000001
, где Qотв. - расход отвода воды, м3/с; V - скорость воды в отводящем трубопроводе, м/с, а длину отводящего трубопровода выбирают по соотношению
Figure 00000001
where Q resp. - water discharge flow rate, m 3 / s; V is the water velocity in the outlet pipe, m / s, and the length of the outlet pipe is selected by the ratio

Figure 00000002
, где α - угол между направляющей пластиной и осью отводящего, трубопровода, рад., при этом высоту направляющей пластины выбирают в пределах от 0,1 до 0,16 внутреннего диаметра отводящего трубопровода.
Figure 00000002
where α is the angle between the guide plate and the axis of the outlet pipe, rad., while the height of the guide plate is selected in the range from 0.1 to 0.16 of the inner diameter of the discharge pipe.

Кроме того, конфузор-сопло и отводящий трубопровод снабжены регулировочным затвором.In addition, the confuser nozzle and the discharge pipe are provided with an adjusting shutter.

Первым аспектом изобретения является создание водовыпуска напорным трубопроводом, трубчатая часть которого в плане изогнута и по существу расположена внутри закрытого колодца. При этом отражательные направляющие дугообразные колена снабжены отверстиями, и напорный трубопровод в выходной части оголовка до выхода из колодца имеет разгрузочные отверстия для отвода воды из колодца в сторону конфузора-сопла, при этом последний сопряжен с отводящим трубопроводом.The first aspect of the invention is the creation of a water outlet by a pressure pipe, the tubular part of which is curved in plan and essentially located inside a closed well. In this case, the reflective guiding arcuate elbows are provided with openings, and the pressure pipe in the outlet part of the head before leaving the well has discharge openings for water drainage from the well towards the confuser nozzle, the latter being paired with a discharge pipe.

Наличие трубчатой части изогнутой в закрытом колодце образует камеры в самом колодце, соединенные посредством разгрузочных отверстий в сторону конфузора-сопла и отсос воды с воздухом, и позволяет сохранить скорость потока в напорном трубопроводе с образованием выпускного канала, связанного с каналом с плавно изменяющейся площадью поперечного сечения с полным его заполнением водой по длине. Таким образом, давление в коленах «закругленных» напорного трубопровода становится пониженным и тем самым предотвращает отрыв потока в сторону конфузора-сопла, а это также приводит к уменьшению гидравлических потерь в коленах и выравнивание скоростей потока в сторону прямого выходного участка трубопровода. Форма напорного трубопровода уменьшает общую длину его, сопряженную с конфузором-соплом, выходная часть которого сопряжена с отводящим трубопроводом. В этом случае отводящий трубопровод на внутренней поверхности его выполняют дополнительно в виде винтовой линии, определяемой предложенной формулой, как по диаметру, так и его длиной. Такое расположение упрощает конструкцию и резко снижает материалоемкость в целом, благодаря чему отсутствует расслоение воды с воздухом при поступлении в отводящий канал (или в закрытый поливной трубопровод). Поэтому последовательное размещение закрытого колодца с напорным трубопроводом в сторону от подводящего и транзитного каналов устанавливается на некотором расстоянии в сторону подачи потока потребителю, связанного с конфузором-соплом и с отводящим трубопроводом, внутренняя поверхность последнего снабжают направляющей пластиной по винтовой линии с заданным углом наклона к оси трубопровода, которое составляет 3-60° - все это в целом улучшает гидравлический режим работы сооружения.The presence of a tubular part bent in a closed well forms chambers in the well itself, connected by means of discharge holes to the confuser-nozzle side and the suction of water with air, and allows you to maintain the flow rate in the pressure pipe with the formation of the outlet channel associated with the channel with a smoothly varying cross-sectional area with its full filling with water along the length. Thus, the pressure in the elbows of the “rounded” pressure pipe becomes lower and thereby prevents flow separation towards the confuser nozzle, and this also leads to a decrease in hydraulic losses in the elbows and equalization of flow velocities towards the direct outlet section of the pipeline. The shape of the pressure pipe reduces its total length, coupled with the confuser-nozzle, the outlet of which is paired with a discharge pipe. In this case, the discharge pipe on the inner surface is additionally made in the form of a helix determined by the proposed formula, both in diameter and in length. This arrangement simplifies the design and dramatically reduces the consumption of materials in general, due to which there is no stratification of water with air when it enters the outlet channel (or into a closed irrigation pipeline). Therefore, the sequential placement of a closed well with a pressure pipe away from the inlet and transit channels is set at a certain distance in the direction of flow to the consumer connected with the confuser nozzle and the outlet pipe, the inner surface of the latter is provided with a guide plate along a helical line with a given angle of inclination to the axis pipeline, which is 3-60 ° - all this in general improves the hydraulic mode of the building.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить отсутствие технического решения в источниках, характеризующихся признаками тождественными признаками предложенного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов, наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном водовыпуске из канала с большим уклоном, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art, including the search by patent and scientific and technical sources of information and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish the absence of a technical solution in sources characterized by the signs of the identical features of the proposed invention. The determination from the list of identified analogues, the closest in the totality of the characteristics of the analogue, allowed us to establish the set of essential distinguishing features in relation to the technical result perceived in the claimed water outlet from the channel with a large slope set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Результаты проведенного поиска известных решений показали, что заявленное изобретение не содержит признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого водовыпуска.The results of the search for known solutions showed that the claimed invention does not contain features that match the distinctive features of the claimed water outlet from the prototype.

Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалистов явным образом, из известного уровня техники, является результатом творческого труда автора изобретения.Therefore, the claimed invention does not follow for specialists explicitly, from the prior art, is the result of the creative work of the inventor.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень». Заявленное изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен водовыпуск на каналах с большим уклоном, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step". The claimed invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a water outlet on channels with a large slope, plan; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Водовыпуск из канала с большим уклоном состоит из подводящего канала 1, начальное сечение которого совпадает с донной прорезью 2 в дне транзитного канала 3, перекрываемого виброрешеткой 4 с наклоном навстречу потоку, входная часть донной прорези 2 имеет выпускную камеру 5, соединенную с напорным трубопроводом 6, при этом напорный трубопровод 6 в плане размещен в закрытом колодце 7. Напорный трубопровод 6 с впускной камерой 5 и выпускным конфузором-соплом 8 соединены между собой каналами 9 и 10 с плавно изменяющимися площадями поперечного сечения, промежуточной расширительной камерой 11, образованной отражательными и направляющими коленами 12 и 13 снабженными отверстиями 14 и прикрепленные к колодцу 7, расположенным в сторону от подводящего 1 и транзитного 3 каналов, образуя при этом в закрытом колодце 7 дополнительные камеры 15 и 16, соединенные посредством разгрузочных отверстий 17 и 18 для отвода воды из колодца 7 в сторону конфузора-сопла 8. При этом каналы 9 и 10 также соединены с выпускным каналом 19 с отражательным и направляющим коленом 13 в сторону конфузора-сопла 8, соединенного посредством регулировочного затвора 20 с отводящим трубопроводом 21.The water outlet of the channel with a large slope consists of a supply channel 1, the initial cross section of which coincides with the bottom slot 2 in the bottom of the transit channel 3, blocked by a vibrating grid 4 with an inclination towards the flow, the inlet of the bottom slot 2 has an outlet chamber 5 connected to the pressure pipe 6, the pressure pipe 6 is in plan placed in a closed well 7. The pressure pipe 6 with an inlet chamber 5 and an outlet confuser-nozzle 8 are interconnected by channels 9 and 10 with smoothly varying cross-sectional areas , intermediate expansion chamber 11, formed by reflective and guide elbows 12 and 13 provided with holes 14 and attached to the well 7, located away from the inlet 1 and transit 3 channels, thus forming in the closed well 7 additional chambers 15 and 16, connected by unloading holes 17 and 18 for draining water from the well 7 towards the confuser nozzle 8. Moreover, the channels 9 and 10 are also connected to the outlet channel 19 with a reflective and guide elbow 13 towards the confuser nozzle 8 connected via Tweak the shutter 20 with the discharge pipe 21.

На внутренней поверхности отводящего трубопровода 21 по винтовой линии, угол наклона которой выбирают в пределах от 3 до 60°, установлена направляющая пластина 22, которая имеет прямоугольный в сечении профиль. Внутренний диаметр отводящего трубопровода 21 выбирают по формулеOn the inner surface of the discharge pipe 21 along a helical line, the inclination of which is chosen in the range from 3 to 60 °, a guide plate 22 is installed, which has a rectangular profile in cross section. The inner diameter of the discharge pipe 21 is selected by the formula

Figure 00000003
, где Qотв. - расход отвода воды, м3/с; V - средняя по сечению трубопровода скорость, м/с; π - коэффициент длины окружности сечения трубопровода к его диаметру (трансцендентное число).
Figure 00000003
where Q resp. - water discharge flow rate, m 3 / s; V is the average velocity over the pipeline section, m / s; π is the coefficient of the circumference of the pipeline section to its diameter (transcendental number).

Высоту направляющей пластины 22 выбирают в пределах от 0,1 до 0,16 внутреннего диаметра отводящего трубопровода 21. Выходное сечение отводящего трубопровода сопряжено с отводящим каналом 23 (или с трубопроводом закрытой оросительной системы).The height of the guide plate 22 is selected in the range from 0.1 to 0.16 of the inner diameter of the discharge pipe 21. The output section of the discharge pipe is associated with a discharge channel 23 (or a pipeline of a closed irrigation system).

Камеры 15 и 16 для отвода воды из колодца 7 через разгрузочные отверстия 17 и 18 соединены с концом напорного трубопровода 6 (со стороны канала 10) для подсоса воды конфузором-соплом 8 и заполнения ею до полного объема отводящего трубопровода 21.Chambers 15 and 16 for draining water from the well 7 through the discharge openings 17 and 18 are connected to the end of the pressure pipe 6 (from the side of the channel 10) for sucking water with a confuser nozzle 8 and filling it to the full volume of the discharge pipe 21.

Водовыпуск из канала с большим уклоном работает следующим образом.The water outlet from the channel with a large slope works as follows.

Поток воды проходит через полезный просвет виброрешетки 4, донную прорезь 2 в дне транзитного канала 3 (начальное сечение подводящего канала 1), поступает через камеру 5 в сторону сопряженного с ней напорный трубопровод 6. Напорный трубопровод 6 размещен в закрытом прямоугольном колодце 7. В закрытом колодце 7 с зазором по периметру установлен напорный трубопровод 6.The water flow passes through the useful clearance of the vibrating grate 4, the bottom slot 2 in the bottom of the transit channel 3 (the initial section of the supply channel 1), flows through the chamber 5 towards the pressure pipe 6 connected to it 6. The pressure pipe 6 is placed in a closed rectangular well 7. In a closed well 7 with a gap around the perimeter installed pressure pipe 6.

Вода поступает из впускной камеры 5 и по каналу 9 направляется к промежуточной расширительной камере 11, образованной отражательным и направленным коленом 12. Так как сочетание канала 9 и камеры 11 представляет собой, куда поступает вода, то она также движется и в сторону канала 10 и колена 13. Колена 12 и 13 образованы взаимным расположением друг к другу и снабжены отверстиями 14 в сторону стенок колодца 1 с дополнительными камеры 15 и 16. При этом поток воды в каналах 9 и 10 создает в поперечном сечении увеличение давления потока, что исключает появления накопления воздуха, причем часть воды с воздухом через отверстия 14 в коленах 12 и 13 поступает в дополнительные камеры 15 и 16 колодца 7, а из них через разгрузочные отверстия 17 и 18 поступает в концевой участок напорного трубопровода 6, связанного с выпускным конфузором-соплом 8, что обеспечивает постоянный отсос воды с воздухом из закрытого колодца 7 и тем самым предотвращает отрыв потока при повороте колен 12 и 13, а это также приводит к уменьшению гидравлических потерь в напорном трубопроводе 7. При этом после выпускного конфузора-сопла 8 происходит выравнивание скоростей потока на прямом участке отводящего трубопровода 21 по всему сечению и восстанавливается в полном объеме, где происходит гашение потока за счет последующего прохождения через направляющие пластины 22 и приобретает винтовое движение, благодаря чему поток в полном объеме поступает в отводящий канал 23 (или закрытый поливной трубопровод), тем самым отсутствует размыв канала.Water enters from the inlet chamber 5 and is directed through the channel 9 to the intermediate expansion chamber 11 formed by the reflective and directional elbow 12. Since the combination of the channel 9 and the chamber 11 represents where the water enters, it also moves towards the channel 10 and the elbow 13. The elbows 12 and 13 are formed by mutual arrangement to each other and are provided with holes 14 in the direction of the walls of the well 1 with additional chambers 15 and 16. Moreover, the water flow in the channels 9 and 10 creates a cross-sectional increase in flow pressure, which eliminates the appearance of air accumulation, and part of the water with air through the holes 14 in the elbows 12 and 13 enters the additional chambers 15 and 16 of the well 7, and from them through the discharge openings 17 and 18 it enters the end section of the pressure pipe 6 connected to the outlet confuser-nozzle 8 that provides a constant suction of water with air from a closed well 7 and thereby prevents flow separation when the elbows 12 and 13 are rotated, and this also leads to a decrease in hydraulic losses in the pressure pipe 7. In this case, after the outlet confuser-nozzle 8 occurs It aligns the flow rates on the straight section of the discharge pipe 21 over the entire section and is restored in full, where the flow is quenched by subsequent passage through the guide plates 22 and acquires a helical movement, due to which the stream fully enters the discharge channel 23 (or closed irrigation pipeline), thus there is no channel erosion.

Воздух в зоне дополнительных камер 15 и 16 смешивается с водой, не создает энергетической плотности пульсаций в области закругленных колен 12 и 13, а разрушается в самом пространстве камер 17 и 18 в закрытом колодце 7 и, чем выше давление воды в напорном трубопроводе 6, тем эффективнее будет работа отводящего трубопровода 21, который сопрягается с открытым отводящим каналом 23. В конце выпускного конца конфузора-сопла 8 установлен регулирующий затвор 20 (может быть установлен поворотный или дроссельный клапан). Таким образом, в целом уменьшается общая длина отводящего трубопровода при сопряжении с открытым отводящим каналом 23.The air in the zone of additional chambers 15 and 16 is mixed with water, does not create pulsation energy density in the region of rounded knees 12 and 13, but is destroyed in the space of chambers 17 and 18 in a closed well 7, and the higher the water pressure in the pressure pipe 6, the more effective will be the operation of the outlet pipe 21, which is interfaced with the open outlet channel 23. At the end of the outlet end of the confuser-nozzle 8, a control valve 20 is installed (a rotary or throttle valve can be installed). Thus, in general, the overall length of the discharge pipe decreases when mating with the open discharge channel 23.

Конструктивные элементы каналов 9 и 10 с плавно изменяющимися площадями поперечного сечения по длине напорного трубопровода 6 с коленами 12 и 13, снабженными с отверстиями 14 и расположенных в закрытом колодце 7 существенно облегчить конструкцию напорного трубопровода при сопряжении с выпускным конфузором-соплом 8, и обеспечит подсос воды с воздухом через разгрузочные отверстия 17 и 18, тем самым эффективнее будет работа отводящего трубопровода 21 с установленными направляющими пластинами 22, угол наклона которых выбирают в пределах от 3 до 60° по винтовой линии, что увеличивает надежность в целом сооружения. Вид местного сопротивления, так как и форма всех элементов сооружения выбирается в зависимости от конкретной задачи и определяется его геометрическими размерами.The structural elements of the channels 9 and 10 with smoothly varying cross-sectional areas along the length of the pressure pipe 6 with bends 12 and 13, equipped with holes 14 and located in the closed well 7, significantly facilitate the construction of the pressure pipe when interfaced with the outlet confuser-nozzle 8, and will ensure suction water with air through the discharge openings 17 and 18, thereby the work of the discharge pipe 21 with the installed guide plates 22 will be more effective, the angle of which is chosen in the range from 3 to 60 ° helical line, which increases the reliability of the whole structure. The type of local resistance, since the shape of all elements of the structure is selected depending on the specific task and is determined by its geometric dimensions.

Таким образом, исходя из взаимосвязи и взаимозависимости основных элементов водовыпуска из канала с большим уклоном, обеспечивает увеличение расхода воды, проходящей по напорному трубопроводу, размещенном в закрытом колодце, позволяет упростить конструкцию и повысить напор внутри напорного трубопровода перед поступлением потока через выпускной конфузор-сопло, где он гасится в отводящем трубопроводе с направляющей пластиной, расположенной на его внутренней поверхности по винтовой линии, что в свою очередь, приводит к выполнению задачи оптимального водозабора и улучшения гидравлического режима работы сооружения.Thus, based on the interconnection and interdependence of the main elements of the water outlet from the channel with a large slope, it provides an increase in the flow rate of water passing through the pressure pipe located in a closed well, which simplifies the design and increases the pressure inside the pressure pipe before flow through the outlet confuser nozzle, where it is extinguished in a discharge pipe with a guide plate located on its inner surface along a helical line, which in turn leads to the fulfillment of tasks and optimal water intake and improve the hydraulic mode of operation of the structure.

Claims (5)

1. Водовыпуск из канала с большим уклоном, содержащий подводящий и транзитный каналы, регулирующий затвор, водоприемную галерею, имеющую в верхней части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой, галерея выполнена с выходным оголовком в виде трубы, которая содержит напорный трубопровод, трубчатая часть которого изогнута, отличающийся тем, что напорный трубопровод размещен в прямоугольном закрытом колодце, расположенном со стороны подводящего и транзитного каналов, при этом напорный трубопровод для отвода воды выполнен в плане с отражательными и направляющими коленами трубопровода с образованием выпускного канала, связанного с каналом с плавно изменяющейся площадью поперечного сечения, причем выходной конец напорного трубопровода имеет конфузор-сопло, связанное с отводящим трубопроводом, снабженным направляющей пластиной, расположенной на его внутренней поверхности по винтовой линии, угол наклона которой к оси отводящего трубопровода составляет 3-60°, причем напорный трубопровод в выходной части оголовка до выхода из колодца имеет разгрузочные отверстия для отвода воды из колодца в сторону конфузора-сопла, при этом отражательные направляющие колена снабжены отверстиями.1. A water outlet from a channel with a large slope, containing 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 with an outlet head in the form of a pipe that contains a pressure pipe, the tubular part of which is bent, characterized in that the pressure pipe is placed in a rectangular closed well located on the side of the supply and transit channels, while the pressure pipe for water drainage is made in plan with reflection bending and guide bends of the pipeline with the formation of the outlet channel associated with the channel with a smoothly changing cross-sectional area, and the output end of the pressure pipe has a confuser nozzle connected to the outlet pipe provided with a guide plate located on its inner surface along a helical line, the angle of inclination which to the axis of the outlet pipe is 3-60 °, and the pressure pipe in the outlet of the head to the outlet of the well has discharge openings for drainage yes water from the well towards the confuser nozzle, while the reflective guiding knee provided with holes. 2. Водовыпуск по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр отводящего трубопровода выбирают по формуле
Figure 00000004
где Qотв. - расход отвода воды, м3/с; V - скорость воды в отводящем трубопроводе, м/с, а длину отводящего трубопровода выбирают по отношению
2. The outlet according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the outlet pipe is selected by the formula
Figure 00000004
where Q resp. - water discharge flow rate, m 3 / s; V is the velocity of the water in the discharge pipe, m / s, and the length of the discharge pipe is selected in relation
Figure 00000005
Figure 00000005
где α - угол между направляющей пластиной и осью отводящего трубопровода, рад, при этом высоту направляющей пластины выбирают в пределах от 0,1 до 0,16 внутреннего диаметра отводящего трубопровода.where α is the angle between the guide plate and the axis of the outlet pipe, glad, while the height of the guide plate is selected in the range from 0.1 to 0.16 of the inner diameter of the outlet pipe. 3. Водовыпуск по п.1, отличающийся тем, что конфузор-сопло и отводящий трубопровод снабжены регулировочным затвором.3. The water outlet according to claim 1, characterized in that the confuser nozzle and the discharge pipe are provided with an adjusting shutter.
RU2018108950A 2018-03-12 2018-03-12 Water outlet channel with high slope RU2679037C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108950A RU2679037C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Water outlet channel with high slope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108950A RU2679037C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Water outlet channel with high slope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2679037C1 true RU2679037C1 (en) 2019-02-05

Family

ID=65273492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108950A RU2679037C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Water outlet channel with high slope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2679037C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1583533A1 (en) * 1988-04-06 1990-08-07 Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт Pressure water conduit
CN2129775Y (en) * 1992-06-04 1993-04-14 黎和炎 Irrigation canal water gate
RU2054085C1 (en) * 1991-04-23 1996-02-10 Михаил Иванович Голубенко Water outlet from a channel with stormy stream
US20080101867A1 (en) * 2006-10-26 2008-05-01 Mclaughlin Richard Evan Water Diversion System And Method Having Hydraulic Chute, Screen Assembly And Wedge Wire Screen
RU2484203C1 (en) * 2012-02-03 2013-06-10 Вадим Михайлович Голубенко Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode
RU2550421C1 (en) * 2014-02-21 2015-05-10 Михаил Иванович Голубенко Water outlet from channel with steep slope

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1583533A1 (en) * 1988-04-06 1990-08-07 Джамбулский гидромелиоративно-строительный институт Pressure water conduit
RU2054085C1 (en) * 1991-04-23 1996-02-10 Михаил Иванович Голубенко Water outlet from a channel with stormy stream
CN2129775Y (en) * 1992-06-04 1993-04-14 黎和炎 Irrigation canal water gate
US20080101867A1 (en) * 2006-10-26 2008-05-01 Mclaughlin Richard Evan Water Diversion System And Method Having Hydraulic Chute, Screen Assembly And Wedge Wire Screen
RU2484203C1 (en) * 2012-02-03 2013-06-10 Вадим Михайлович Голубенко Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode
RU2550421C1 (en) * 2014-02-21 2015-05-10 Михаил Иванович Голубенко Water outlet from channel with steep slope

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7412788B2 (en) Material flow amplifier and elbow flow amplifier
KR20040073535A (en) A fluid flow controller
ES2949787T3 (en) A flow control device and method
US3695290A (en) Noise suppressing device for fluid flow lines
US20090301710A1 (en) Fixed Swirl Inducing Blast Liner
RU2679037C1 (en) Water outlet channel with high slope
RU2484203C1 (en) Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode
DE69931796D1 (en) FILLING VALVE FOR TOILET WASHBASINS WITH IMPROVED NOISE REDUCTION
RU2550421C1 (en) Water outlet from channel with steep slope
RU2660243C1 (en) Two-sided water divided for channels with steep slopes
US11746625B2 (en) Nozzle for water choking
RU2576982C1 (en) Water outlet channel with high slope
CN106151882A (en) A kind of many fluctuatings dampness collector and delivery pipe road hydrops and slug control device
CN1735767A (en) condensation trap
RU2634545C1 (en) Water flow baffle
RU2680909C1 (en) Water flow energy dampener
RU2557184C1 (en) Water flow energy dissipator
RU2700948C1 (en) Two-way water separator for channels with a large slope
CN109594526B (en) Gate pump station system
RU2054085C1 (en) Water outlet from a channel with stormy stream
JP2009150091A (en) Sand basin
RU2671694C1 (en) Water flow energy dampener
RU2659397C1 (en) Two-sided water divided for turbulent-flow channels
RU2807696C2 (en) Method for controlling flow mode in an open channel
US1302780A (en) Air-lift pump.
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载