Научное обоснование гидравлических параметров металлических сифонных водосбросов низконапорных гидроузлов
Определение продолжительности переходных режимов работы сифонного водосброса. Обоснование возможности использования сифонных водосбросов в гидротехнической практике при реконструкции гидроузлов. Обзор пропускной способности сифона при различных режимах.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.01.2018 |
Размер файла | 436,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
На правах рукописи
Специальность 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИФОННЫХ ВОДОСБРОСОВ НИЗКОНАПОРНЫХ ГИДРОУЗЛОВ
ЛЕНТЯЕВА Екатерина Алексеевна
МОСКВА 2007
Работа выполнена в Московском государственном университете природообустройства на кафедре «Комплексное использование водных ресурсов»
Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор ГУРЬЕВ Алим Петрович
Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ ВОЛШАНИК Валерий Валентинович
доктор технических наук, профессор ХАНОВ Нартмир Владимирович
Ведущая организация - ЗАО ПО «СОВИНТЕРВОД»
Защита состоится 17 сентября 2007 г. в 1500 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.045.02 в Московском государственном университете природообустройства по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, д. 19, аудитория 201.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государственного университета природообустройства.
Автореферат разослан « 15 » августа 2007 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доцент, кандидат технических наук И.М. Евдокимова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
сифонный водосброс гидроузел пропускной
Актуальность проблемы. В настоящее время вопрос о реконструкции существующих прудов и малых водохранилищ, как в России, так и за рубежом, становится все актуальнее. С момента строительства на большинстве гидротехнических объектов не было проведено ремонтных работ, изменился климат, уровни обеспеченности расходов. По этим причинам существующие водосбросные сооружение пришли в упадок или не соответствуют требованиям по надежности. В связи, с чем в настоящее время назрела необходимость произвести реконструкцию основных сооружений гидроузлов, в том числе водосбросных сооружений.
Одним из основных требований к процессу реконструкции является условие непрерывной эксплуатации сооружения без опорожнения водоема и жёсткие требования к качеству воды. Всем этим требованиям в полной мере удовлетворяет конструкция трубчатого сифонного водосброса, устройство которого можно осуществить не прекращая эксплуатацию малого гидроузла. Это обеспечивается укладкой водосбросных труб поверх гребня существующей плотины (дамбы).
В данных условиях эти водосбросные трубы будут работать по принципу сифона, поскольку при работе труб полным сечением верхний участок их будет расположен выше уровня, питающего эти трубы. Горло сифона для этой цели располагают на отметке нормального подпорного уровня.
Сифонные водосбросы широко используются в практике гидротехнического строительства для обеспечения автоматического подержания уровня верхнего бьефа в заданных пределах.
Традиционно применяемые сифонные водосбросы имеют прямоугольное поперечное сечение достаточно больших размеров. Зарядка сифона осуществляется отклонением нижней части струи, переливающейся через гребень входного сечения, к шелыге водопропускной трубы. За счет защемления воздуха струей в потолочной части происходит быстрый вынос воздуха и зарядка сифона при небольшом подъеме УВБ (5-10 см). Спецификой работы трубчатых сифонных водосбросов являются незначительные параметры струи в нижней части при малых напорах на гребне входного сечения трубы и низкая эффективность создания вакуума при отжиме струи к верхней части трубы. Следствием этого является необходимость значительного подъема УВБ для зарядки трубчатого сифона. В этих условиях на первый план встает вопрос о времени его зарядки и о максимальной величине подъема УВБ, обеспечивающего работу сифона полным сечением.
Целью работы является научное обоснование и разработка методов расчета пропускной способности и режимов зарядки трубчатого сифонного водосброса, выполненного из стальных труб стандартного диаметра.
Достижение поставленной цели было связано с решением следующих задач:
произвести анализ и обобщение результатов предшествующих теоретических методик расчета и гидравлических исследований трубчатых сифонных водосбросов;
получить теоретические расчетные зависимости, позволяющие определить продолжительность переходных режимов работы сифонного водосброса;
осуществить экспериментальное обоснование возможности использования ???????? водосбросов в гидротехнической практике при реконструкции гидроузлов;
определить пропускную способность сифона при различных режимах работы;
разработать рекомендаций по совершенствованию конструкции сифонного водосброса.
Научная новизна работы заключается в следующем:
получены теоретические расчетные зависимости для определения времени зарядки сифона;
предложены теоретические зависимости пропускной способности сифона при наличии воздушного пространства в надструйном пространстве;
установлены расчетные зависимости параметров струи при работе сифона в режиме водослива;
получены экспериментальные данные для определения времени зарядки сифона;
получены экспериментальные данные, позволяющие осуществлять гидравлические расчеты сифона в зависимости от уровней верхнего бьефа, вакуумного режима в трубе сифонного водосброса, изменения давления в сифоне в зависимости от уровня верхнего бьефа;
определены максимальные значения уровня верхнего бьефа в зависимости от скорости его подъема;
реализована качественная оценка влияния конструктивных параметров на пропускную способность сифона
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований и предложенные расчетные теоретические и экспериментальные зависимости позволят выполнять гидравлические расчеты трубчатых сифонных водосбросов и их проектирование в широком диапазоне параметров малых гидроузлов.
Достоверность результатов обоснована совпадением теоретических и экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования, результаты которых приведены в диссертации, выполнены с использованием протарированных приборов, средств измерения давлений и обработаны по современным методикам. Достоверность предложенных рекомендаций обоснована значительным объемом модельных исследований, определенным планированием эксперимента с последующим их анализом.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на Всероссийской научно-технической конференции ("Экологическая устойчивость природных систем и роль природообустройства в ее обеспечении”.) Москва 2003г; на кафедре "Комплексное использования водных ресурсов" МГУП, 2004г., на Всероссийской выставке научно технического творчества молодежи НТТМ-2004 (Москва, ВВЦ, 7-10 июля 2004 г.), на научно технических конференциях в Московском государственном университете природообустройства в 2004-2005 г.г.
Результаты исследований ???????? водосбросов внедрены на объекте Аль Синн в Сирийской Арабской Республике.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, насчитывающего 74 наименований и приложений. Работа изложена на 151 страницах машинописного текста, иллюстрирована 84 рисунками, содержит 12 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, указаны практическая ценность и научная новизна работы, приведены структура и объем диссертации.
В первой главе диссертации изложен обзор существующих конструкций сифонных водосбросов. Дана оценка их основных параметров, рассмотрены основные элементы конструкций.
В работе приводится общая классификация сифонных водосбросов. Произведен анализ как зарубежных, так и отечественных запроектированных сифонных водосбросов. Данные обзора показывают, что преимущественно изучались конструкции высоконапорных водосбросов.
В диссертации дается обзор существующих методик расчетов параметров сифонных водосбросов и рекомендации о принятии основных размеров водосбросного тракта (радиусов закругления, отметки гребня). В работе рассмотрены работы Т.В. Ивановой, Н.А. Иларова, О.В. Вяземского, О.В. Катруха, В.Н. Нелидова, А.А. Ниберга, В.С. Мисенева, В.И. Туманяна, Г.В.Симакова и др.
Следует отметить, что в справочной литературе по гидротехническим сооружениям и гидравлическим расчетам сифонный водосброс рассматривается уже в заряженном режиме (то есть работающим как напорный водовод) и не уделено должного внимания переходным процессам, предшествующим зарядке.
Во второй главе дано теоретическое обоснование гидравлических параметров для периодов работы сооружения предшествующих зарядке трубчатого сифонного водосброса. В диссертации выделены характерные режимы работы сифона: режим водослива со свободным переливом воды; режим зарядки сифонного водосброса, который, в свою очередь подразделяется на две фазы (сжатие воздуха в надструйном пространстве без его выноса гидравлическим прыжком с расходом и с выносом воздуха гидравлическим прыжком, т.е. .
На рис. 1 представлена расчетная схема рассматриваемого трубчатого сифонного водосброса.
Режим истечения со свободным переливом будет происходить до тех пор пока не закроются выходное сечение трубы сифона и верхнее отверстие воздухоподводящей трубки. Используя формулы Штрауса для и Зандена для расхода круглого отверстия в тонкой стенке, в нашей обработке расход для этого режима может быть определен по зависимости:
. (1)
где - напор воды над нижней кромкой входного сечения сифона;
d - диаметр трубы сифона.
Время работы в этом режиме определяется по зависимости:
, (2)
где W1 - сумма объемов воды в капюшоне Wкап, в струе Wстр и в ковше Wков на момент закрытия выходного сечения трубы сифона;
UВБ - скорость подъема уровня верхнего бьефа.
Для определения Wстр необходимо построить кривые спада, определить изменение поперечного сечения струи, после чего может быть посчитан ее объем. На рис. 2 приведены совмещённые графики изменения объёмов струи Wстр=f(t) и выноса объема воздуха Wвозд=f(t) в трубе сифона.
После закрытия выходного сечения трубы сифона и верхнего отверстия воздухоподводящей трубки увеличение объема струи вызывает сжатие воздуха в надструйном пространстве. Кроме того начинается перелив воды по периметру выходного оголовка ковша с напором Нков, который вызывает подъем уровня воды в нижней части струи и дополнительное сжатие воздуха на величину .
В диссертации получено уравнение для определения из условия отсутствия выноса воздуха потоком за счет его защемления струей, втекающей в затопленную часть трубы и создающей гидравлический прыжок.
, (3)
где - объем трубы сифонного водосброса;
- уклон дна ковша;
- плотность воздуха;
- атмосферное давление.
Давление повышается до тех пор, пока не сравняется с давлением, производимым на выходное сечение трубы напором на гребне ковша, то есть . В этот момент наступает III фаза работы сифона, когда увеличение объема струи производит выдавливание воздуха из надструйного пространства.
Для определения величины в этот период, в диссертации получено уравнение:
, (4)
где ;
;
,
где - расход воздуха выносимого гидравлическим прыжком.
Одновременно начинается заметный вынос воздуха из трубы сифона гидравлическим прыжком, который образуется в нижней части водосброса. Увеличивающаяся интенсивность выноса воздуха прыжком приводит к снижению до нуля, а в дальнейшем к образованию вакуума. Следствием этого является резкое повышение расхода воды с лавинообразным выносом воздуха, который заканчивается зарядкой сифонного водосброса. График зависимости =f(t) представлен на рис. 3.
В третьей главе диссертации изложены основные положения методики модельных исследований сифонного водосброса, дано описание экспериментальной установки, средств измерений, технологии проведения экспериментов, а также приведены результаты оценки точности проведенных измерений в соответствии с теорией ошибок.
При проведении исследований работы сооружения за базовую была принята модель сифонного водосброса диаметром 1,4 м с расчетным перепадов уровней верхнего и нижнего бьефов 5,7 м. Модель трубчатого сифона была выполнена в масштабе 1:13,55, который обеспечивал гидравлически подобные режимы во всем диапазоне основных расходов водосброса.
Сифонный водосброс представлял собой трубу с уклоном i=0,1. На входе было установлено водоприемное устройство в виде капюшона, входное сечение которого опущено в воду, с размерами: b=d - ширина, h=3d - высота, l=4d - длина от его входного сечения до входного сечения трубы сифона. Выходное устройство было выполнено в виде ковша с размерами: b=2d - ширина, h=d - высота, l=2d - длина. Проточный тракт сифона, входной раструб и концевое устройство были выполнены из ПХВ труб с внутренним диаметром 103 мм. Сифонный водосброс был снабжен устройством для срыва вакуума, выполненное из латунной трубки с наружным диаметром 15,5 мм и толщиной стенок 1,0 мм.
Экспериментальная установка была размещена в малом зеркальном лотке лаборатории гидросиловых установок им. профессора Д.Я. Соколова МГУП, который имел дно с нулевым уклоном, шириной 60 см и длиной 950 см, присоединенный к баку с размерами в плане 1,64x1,6 м. Конструкции малого зеркального лотка показана на рис.4.
Для быстрой и точной установки уровня воды в верхнем бьефе в приемном резервуаре имелся холостой водосброс, выполненный в виде прямоугольного в плане замкнутого водослива с тонкой стенкой 8, который соединялся с трубой диаметром D=220 мм, перемещавшийся при помощи штанги и червячной передачи по неподвижной трубе. Переливающийся через водослив избыток воды поступал в подземную камеру лаборатории. Червячная передача давала возможность установить требуемый уровень воды в верхнем бьефе с точностью до 0,1 мм.
Регулирование расходов грубо выполнялось задвижкой, установленной на питающем насосе, и точно с помощью холостого водосброса установленного в приемном резервуаре.
В конце лотка был установлен клапанный затвор для регулирования необходимых глубин нижнего бьефа. В подземной отводящей галерее был расположен прямоугольный водослив с острым ребром для измерения расходов, проходящих через экспериментальную установку. Высота порога водослива hп=380 мм и ширина b=605 мм.
Напор на водосливе определялся с помощью шпитценмасштаба, установленного в специальном металлическом стакане, который был соединен с водосливом шлангом. Расход водослива определялся по формуле Ребока:
л/c, (5)
где Н - напор на водосливе в дм; b=6,05 дм - ширина водослива.
В процессе модельных гидравлических исследований работы сифонного водосброса определялись следующие параметры: уровни свободной поверхности воды в верхнем бьефе, расход, распределение давлений во входном оголовке, в горле и в проточной части сифонного водосброса.
В проведенных опытах значения числа Рейнольдса достигали величины Re=8,46•103, что позволяло отнести исследуемые явления к автомодельной области по критерию Re и считать определяющим критерием число Фруда.
В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований работы трубчатого сифонного водосброса на модели с внутренним диаметром трубы d=103 мм и перепадом высот между порогом входного сечения трубы и шелыгой выходного сечения 0,42 м. Исследовалась работа сифона в различных режимах, моделирующих работу гидроузла при прохождении паводка: от уровня верхнего бьефа ниже отметки НПУ до максимального подъема и сработки его после прохождения паводка.
В зависимости от трансформирующей способности водохранилища, вида гидрографа паводка и величины его максимального расхода в реальных условиях скорость подъема может колебаться в широких пределах. С целью выяснения влияния скорости подъема уровня верхнего бьефа на скорость зарядки сифона и величину максимального подъема УВБ на модели были проведены исследования зарядки сифона при скорости подъема УВБ 0,5; 1,9; 3,0 и 6,4 мм/мин, Полученные данные представлены на рис. 5, 6. Результаты исследований пропускной способности приведены на рис. 7. За начало зарядки сифона принимался момент появления первых пузырьков воздуха в ковше водосброса. Как показали исследования, при возрастании напора до0,5…0,55 график зависимости УВБ=f(Q) не зависел от скорости подъема горизонта воды в водохранилище. Этот период работы сифона соответствовал I фазе сжатия воздуха в надструйном пространстве. На рис. 7 показана зависимость пропускной способности сифонного водосброса по (1) для напора . Как видно из сопоставления результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных, при напоре Н0,4d необходимо учитывать повышение давления в надструйном пространстве трубы сифона.
После начала выноса воздуха потоком из зоны гидравлического прыжка интенсивность выноса зависит от скорости подъема УВБ. При малой скорости подъема повышение давления в надструйном пространстве незначительно, в то время как объем выносимого воздуха возрастает пропорционально времени выноса и увеличению расхода воды. При малой скорости подъема УВБ зарядка сифонного водосброса происходит при напоре Н=(0,57…0,58)d. При скорости подъема 6,4 мм/мин зарядка сифона происходит при Н=0,73d. В этом случае быстрое нарастание объема струи в трубе приводит к повышению давления в надструйном пространстве и уменьшению действующего напора на пороге входного сечения трубы, определяемого уровнем воды в капюшоне.
После зарядки сифонный водосброс работает полным сечением в широком диапазоне напоров. Коэффициент расхода сифона находился в диапазоне 0,59…0,61 и соответствовал коэффициенту шероховатости n=0,011 для пластиковых труб при коэффициенте Кориолиса =1,1 в выходном сечении трубы.
Разрядка сифонного водосброса зависит от местоположения впускных отверстий воздухоподводящей трубки и верхней кромки входного сечения капюшона. В базовом варианте кромка входного сечения находилась выше порога входного сечения трубы на 30 мм, чему соответствовала полная зарядка сифона, что способствовало достаточно раннему началу разрядки из-за появления воздушных воронок на входе в капюшон. Заглубление входного сечения капюшона ниже порога входного сечения трубы привело к улучшению работы сифонного водосброса при снижении УВБ. На рис. 7 приведены экспериментальные данные о работе водосброса с опущенной входной кромкой капюшона на 6 мм ниже порога входного сечения трубы.
Одним из важнейших параметров, определяющих работу сифонного водосброса, является величина максимального вакуума. Важность этого параметра, особенно для трубчатых сифонов, заключается в определении максимальных допустимых перепадов уровней в верхнем бьефе и шелыги выходного сечения трубы, а также в определении распределения величины разряжения в капюшоне. В последнем случае вакуум создает внешние нагрузки на капюшон, которые, учитывая его низкую жесткость по сравнению с сифонами, выполненными из железобетона, могут быть опасными с точки зрения устойчивости стенок. Максимальный статический вакуум на изучаемой модели достигал 0,25 м, что составляло 0,5z действующего напора заряженного сифона. Величина максимального вакуума в значительной степени зависит от высотного положения шелыги входного сечения трубы над уровнем верхнего бьефа (статических вакуум) и скоростного напора в трубе (динамический вакуум). Если с учетом пульсации давления допустить максимальную величину вакуума 6,0 м вод.ст., то учитывая экспериментальные данные, трубчатые сифонные водосбросы можно использовать при напорах на гидроузлах до Нгу=6,0/0,5=12 м. На рис. 8 показан график зависимости .
Полученные данные изменения вакуума в капюшоне позволяют построить эпюры нагрузок на его боковые стенки и произвести расчет на прочность и устойчивость. Эти данные приведены в диссертации.
Одной из задач исследований трубчатого сифонного водосброса является изучение работы концевого устройства. Особенностью конструкции изучаемого концевого устройства являлось его исполнение в виде ковша, в поперечном сечении выполненного из трех полуокружностей диаметром d трубы сифона. Нижний участок ковша представлял собой продолжение горизонтального выходного участка трубы сифона, у которой срезана верхняя половина по осевому сечению. Боковые поверхности выполнены из половин той же трубы, присоединенных выпуклостью вверх. Таким образом глубина ковша равнялась диаметру трубы. Торцевая стенка ковша выполнена плоской и наклоненной к горизонту под углом 450. При зарядке сифонного водосброса ковш работал как водослив с переливом воды по всему периметру. В момент зарядки сифона и перехода его в работу полным сечением, происходил отгон прыжка и ковш начинал работать как рассеивающий трамплин. При работе ковша в режиме рассеивающего трамплина отброшенная струя имеет форму купола эллипсоидной формы с большей полуосью, расположенной в плоскости оси трубы. Отлет струи достигал длины 4d, а расширение в плане до 2,5d, что способствовало увеличению периметра падающей струи и снижению удельных расходов.
Кроме базового варианта сифонного водосброса в сокращенном объеме были проведены исследования его модификаций. В частности, исследовалась конструкция сифона с носком-трамплином в концевой части трубы. Идея заключалась в том, чтобы отброшенная к шелыге струя увеличила интенсивность выноса воздуха по аналогии с сифонами прямоугольного сечения. Однако эффективность зарядки не повысилась, а пропускная способность сифона упала. На рис. 5 приведен график зависимости уровня ВБ при зарядке сифона от скорости подъёма УВБ.
В результате исследований трубчатого сифонного водосброса разработана конструкция, обеспечивающая его стабильную работу с максимальной пропускной способностью, и получены экспериментальные данные о коэффициентах расхода и вакууме.
В пятой главе приведены статистическая обработка экспериментальных исследований и выводы регрессионных зависимостей для основных гидравлических параметров трубчатых сифонных водосбросов.
Целью эксперимента являлось сравнение работы различных модификаций трубчатого сифона и построение кривых связи для:
пропускной способности базовой конструкции и ее 7 модификаций, описанной регрессионной зависимостью для коэффициента расхода вида
, (6)
где a и b - константы, определяемые по экспериментальным данным. Эти зависимости были сравнены между собой;
величины максимального уровня верхнего бьефа при зарядке сифона в зависимости от скорости подъема УВБ, которая может быть описана аппроксимированной регрессионной зависимостью вида
(7)
для времени зарядки базовой конструкции сифонного водосброса в зависимости от скорости подъема УВБ, которое может быть описано регрессионным уравнением вида
. (8)
На рис. 9 показан совмещенный график коэффициента расхода в зависимости от для рассмотренных модификаций конструкции трубчатого сифонного водосброса. Зависимости для других параметров приведены в диссертации.
Для выявления статистической достоверности эмпирических зависимостей была выполнена оценка параметров распределения выборок каждого из зависимых факторов. Все параметры регрессионных зависимостей были оценены статистически по критериям Стьюдента, Фишера, коэффициенту детерминации и гомоскедастичности остатков.
В диссертационной работе были определены минимально допустимые объемы каждой из 16-ти выборок (8 вариантов конструкции при работе в двух режимах - зарядка и разрядка) по формуле для бесповторного отбора.
Всего было проведено 317 опытов. Проведенное число экспериментов обеспечило требуемую точность исследований, в которой при повышенной надежности эксперимента допускается ошибка выборки не более 5%. В нашем случае ошибка лежала в пределах 2,5%.
Рис. 1. Расчетная схема трубчатого сифонного водосброса
Рис.2. Совмещённые графики изменения объёмов струи Wстр=f(t) и выноса объема воздуха Wвозд=f(t) в трубе сифона
Рис.3. График зависимости dP=f(t)
Рис. 4. Схема экспериментальной установки
1 - задвижка; 2 - магистральный трубопровод; 3 - приемный резервуар; 4 - регулятор уровня верхнего бьефа; 5 - подводящий лоток; 6 - перегородка; 7 - отводящий лоток; 8 - прямоугольный водослив; 9 - капюшон; 10 - труба сифона; 11 - ковш сифона.
Рис. 5. График зависимости
Рис. 6. График зависимости
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Процессы, происходящие в трубчатых сифонных водосбросах весьма сложны и в настоящее время нет возможности аналитическим путем произвести расчеты режимов зарядки и включения сифона в работу. В доступной для изучения литературе приведены методики расчетов сифонных водосбросов уже находящихся в заряженном режиме.
Методик расчетов переходных режимов сифонных водосбросов в изученной литературе не приводится.
2. В диссертационной работе получены теоретические расчетные зависимости для определения гидравлических параметров трубчатых сифонных водосбросов, подтвержденные экспериментальными данными.
3. Экспериментальное обоснование возможности использования ???????? водосбросов в гидротехнической практике при проектировании, строительстве и реконструкции речных гидроузлов основывается на:
компактности сооружения;
автоматичности их включения;
чувствительности к повышению уровня;
большой надежности работы;
возможности сооружения водосброса после введения в эксплуатацию глухой грунтовой плотины;
4. Экспериментальные исследования позволили получить зависимости для гидравлических расчетов сифонных водосбросов таких типов.
5. В результате проведенных экспериментальных исследований было установлена необходимость большой форсировки уровня верхнего бьефа для первичной зарядки сифона, которая возможна при минимальном напоре, равном 0,5D диаметра сифона, в условиях стабильного состояния уровня верхнего бьефа.
6. Исследование зарядки сифона в условиях растущего уровня верхнего бьефа показали, что величина форсировки и время зарядки зависят от скорости подъема УВБ и достигает 0,7D диаметра сифона при скорости 6,4 мм/мин.
7. Рассмотренные в экспериментальных исследованиях модификации капюшона позволили разработать оптимальную конструкцию, которая может быть использована в проектной практике.
8. Изучено распределение вакуума по длине трубы водосброса. Установлено, что максимальный вакуум возникает во входном сечении. Максимальное значение вакуума зависит от уклона трубы и при i=0,1 достигает величины 0,5 действующего напора сифона. Полученные данные позволяют выполнить расчеты прочности и устойчивости оболочки сифона.
9. Предлагаемая конструкция концевого устройства сифона в виде ковша со стенками, расположенными на уровне шелыги выходного сечения, обеспечивает наиболее быстрое начало зарядки сифона.
10. До момента зарядки сифона ковш работает как водослив с переливом воды по всему периметру, после зарядки - как рассеивающий трамплин. Это обеспечивает благоприятные условия сопряжения бьефов за счет резкого уменьшения удельных расходов в 5-8 раз.
ПО ДАННОЙ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ
1. Лентяева Е.А., Гурьев А.П., Бегляров Д.С. Экспериментальные исследования сифонного водосброса //Экологическая устойчивость природных систем и роль природообустройства в ее обеспечении: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции / МГУП.-2003. - c. 80-81.
2. Лентяева Е.А., Гурьев А.П., Бегляров Д.С. Модельные гидравлические исследования сифонного водосброса гидроузла Аль Синн в САР // Мелиорация и водное хозяйство/ - 2003.- № 3. - c. 43-44.
3. Лентяева Е.А., Гурьев А.П., Бегляров Д.С. Пути повышения надежности эксплуатации малых водохранилищ и прудов // Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ-2004: Сборник материалов / ОАО “ГАО ВВЦ”. - 2004. - с. 167.
4. Лентяева Е.А. Методика экспериментальных исследований водосбросного сооружения сифонного типа гидроузла Аль Синн в САР // Проблемы экологической безопасности и природопользования: Сборник материалов Международной научно-технической конференции/ Международная Академия экологической безопасности и природопользования. - 2004. - с.12-15.
5. Лентяева Е.А., Гурьев А.П., Бегляров Д.С. Исследование модификаций конструкции водосбросного сооружения сифонного типа гидроузла Аль Синн // Проблемы экологической безопасности и природопользования: Сборник материалов Международной научно-технической конференции/ Международная Академия экологической безопасности и природопользования. - 2005. - с.136-143.
6. Лентяева Е.А., Гурьев А.П. Конструкции сифонов для автоматического сброса воды // Вопросы мелиорации / - 2005.- №5-6. - c. 94-95.
7. Лентяева Е.А. Определение коэффициента расхода сифонного водосброса // Вопросы мелиорации / - 2005.- №7-8. - c. 80-83.
8. Лентяева Е.А., Гурьев А.П., Бегляров Д.С., Беглярова Э.С. Определение времени зарядки низконапорного трубчатого сифона // Мелиорация и водное хозяйство/ - 2006.- № 4. - c. 28-30.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Теоретические основы гидравлического расчета сифонных сливов и сложных трубопроводов. Определение расхода жидкости через сифонный слив и проверка его работоспособности. Исследование возможности увеличения расхода жидкости путем изменения ее температуры.
контрольная работа [225,4 K], добавлен 24.03.2015Расчет пропускной способности поверхностных водосбросов, сопряжения бьефов. Конструирование тела плотины, ее элементов. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины и в обход берегового устоя. Пропуск строительных расходов. Конструкция береговых устоев.
курсовая работа [334,3 K], добавлен 31.03.2018Обоснование использования гидропривода. Определение технологической нагрузки, параметров гидропривода. Потери давления в местных гидравлических сопротивлениях в трубопроводах. Расчет гидробака для рабочей жидкости. Технология изготовления плунжера.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 10.01.2016Технология ведения и комплексная механизация горных работ. Обоснование параметров горных выработок и скоростных режимов движения по ним рудничных самоходных машин. Определение продолжительности периода работы вентилятора главного проветривания.
курсовая работа [395,0 K], добавлен 24.01.2022Общие сведения об асинхронных машинах. Общие сведения о режимах работы асинхронного двигателя. Аналитическое и графическое определение режимов работы асинхронной машины реконструкции.
реферат [1,6 M], добавлен 20.06.2006Устройство и принцип действия основного и дополнительного оборудования. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки. Расчет продолжительности цикла сушки, количества камер. Определение параметров агента сушки, а также расхода теплоты.
курсовая работа [139,6 K], добавлен 23.04.2015Выбор режимов эксплуатации магистрального нефтепровода. Регулирование режимов работы нефтепровода. Описание центробежного насоса со сменными роторами. Увеличение пропускной способности нефтепровода. Перераспределение грузопотоков транспортируемой нефти.
отчет по практике [551,4 K], добавлен 13.04.2015Кинематика движения режущих элементов. Выявление зависимости показателей работы элементов от основных параметров и режимов работы аппарата. Взаимодействие планок со стеблевой массой, обоснование регулировки мотовила, определение показателей его работы.
контрольная работа [434,2 K], добавлен 19.03.2012Определение возможных видов структурной обработки. Определение параметров режимов назначенных видов структурной обработки. Фазовые и структурные превращения при нагреве и охлаждении в процессе назначенных видов и режимов обработки.
курсовая работа [500,8 K], добавлен 20.03.2004Технико-экономическое обоснование годовой производительности и пропускной способности магистрального трубопровода. Определение расчетной вязкости и плотности перекачиваемой нефти. Гидравлический расчет нефтепровода. Определение числа насосных станций.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.05.2016