Введение к работе
Актуальность темы. Проектирование и строительство высоконапорных гидроузлов ставит задачу разработки- экономичных конструкції! во* досбросных вооружений, опоообиых надежно работать при напорах долее 1Б0 м ы скоростях потока до 60 и/о, Существующие подземные водосбросы о традиционным гашением энергии внутри вооружения (Зшахтныв обычных конструкций, о глубоким шахтным колодцем, о расширенной камерой гашения и т'.д.] оказывавтоя не всегда приемлемыми.
Одним из перспективных направлений в создании высоконапорных водосбросных сооружений является использование закрученного потока, обеспечивающего эффективное гашение анергии потока внутри сооружения и уменьшение опасности возникновения кавитационной эрозии обделки туннеля за счет центробежных сил.
Накоплен определенный опыт в проектировании вихревых водосбросов с закруткой потока в туннеле. 3 ряде случаев длина отводящего тракта оказывавтоя недостаточной для эффективного гашения анергия потока. Поэтому большой интерес вызывает изучение возможности я условий трансформации закрученного потока /моновихря)в осевой поток на коротком участке туннеля. Также ограниченность данных о закрученных потоках на участках водосброса требует дополнительных исследований, например, учета влияния конструкции завихрителя при наклонной шахте и формы сечения отводящего туннеля на гидравлические характеристики потока.
Цель работы и задачи исследований. Цель работы заключается в экспериментальном исследовании конструкции отводящего водовода вихревого водосброса с наклонной шахтой и тангенциальным завихритолем потока, о учетом особенностей работы такого водосброса, определении эффективности гашения избыточной внергии закрученного потока, изучении гидравлических характеристик потока на основных участках во-
дооброса а получении експериментальних яависимосте*, позволяющих выполнять ооновние гидравлические расчеты. Указанная конструкция вирового водооброса при наклонно! шахте раньше не исследовалась, во как показала выполиенныо ^енгкдропроектом проработки, ваолужи-ва«т внимания. Дня достижения поставленной цела, рвиаляаь слздую-вне задачи:
по экспериментальным данным получить зависимости ооноеанх гидравлических я кинематических характеристик аакручениого потока от условии его формирования;
для разработанное конструкции камеры гавекяя установить зависимость между интенсивностью закрутки потока я вффактнвность» гааенял внергии в камере}
улучшать гидравлические узловая работы водосбросного тракта (устранить значительные вакуум^применением простых мвотннх сопротивлении»
Парная новизна и практическая значимость работы. В дяооертаця последовала общая компоновочная охема вихревого водосброса о наклонно» шахтої я тангенциальным заверителем потока, отводящим туннелем корытообразного сеченая я камерой гшаенкя в его коков. Основ— яымн «лементами научной новизни являются:
закономерность изменения кинематическое и внергетнчесхов структуры закрученного потока в водоводе корытообразного овченшц
экспериментально установленные зависимости величии коэф$иц& ентов гидравлического сопротивления тангенциальных завихрит&лей от интенсивности, ооздаваемої ими, закрутки потока;
конструкция каморы гашения энергия, преобразущая закрученный поток в осевой.
Разработанная конструкция вихревого водосброса позволяет на коротком участка отводядаго водовода (L » 23d, где d- диаметр tj ннйля) погасить изйиточнуь энергию закрученного потока с последую-
ш* праобрааоїаяла* ж ооавої, а применение дополнительных гаолвжх уотроіотж по длине туннеля удучмет гядравлячеокие условия роботи водосброса - воалоляат яабехаг» жячительша вакуумов.
яЛРМЗМИЛ МСРТИ- Основнім» р*»удьтати яжосертаджовнов работы докладивалжоь на иаучжо-технжчааклх конференциях МГМИ (Москва,І991 - 1993 гг.), на иаулио-техижческом совещания "Гидравлика гидротехнических оооружениж" (Санкт-Петербург, 1992 г.), на ааоедакжж кафедри ГГС ИГШ(мЬсква, 1993 г.).
РМДИЖУДИД работы.РазУльтатч авспврвиеиталъпих исследована» использованы институтом "Ленгждропроект" ври обосноваяжж выбора варианта водосброоного вооружения для Хелыниюхого гидроузла, л также пра составдвняі "Временных рекомендации по расчету ж проектированию водосбросоа о ускоренным гаявнивм виергы закрученного потока* РУДН no заказу Научно-исследовательского института »нер-гетжчеокжх сооружен»! (шшэс), 1992 г.
Обьен работы.Дяосертацжя ооотоат и аваданжя, 4 глав, аажлв-чаяжл а стека джта^атуры. Работа изложена яа ієі, отраяжодх мааннв"» пненого текста, валячая в таблиц ж содержат 90 рноунков.