Совершенствование конструкций и разработка метода гидравлического расчета пропорциональных вододе-лителей бурных потоков

• Автор: Сунчаляев, Фарид Тимерханович
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 284 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУВДИХ СПОСОБОВ ДЕЛЕНШ ПОТОКОВ И КОНСТРУКЦИИ ВОДОДЕЛИТЕЛЕЙ. II

1.1. Классификация вододелителей. II

1.2. Вододелители спокойных потоков.

1.3. Вододелители бурных потоков.

1.3.1. Плановые вододелители бурных потоков

1.3.2. Вододелители бурных потоков с делением

потока в вертикальной плоскости.

1.4. Основные выводы и постановка задач исследований

2. ВОДОДЕЛИТЕЛИ БУРНЫХ ПОТОКОВ С ПЛОСКИМ ДНОМ.

2.1. Предлагаемые способы улучшения эксплуатационных показателей вододелителей бурных потоков с
плоским дном.
2.2. Метод расчета улучшенных конструкций вододелителей бурных потоков с плоским дном.
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ВОДОДЕЛИТЕЛЕЙ БУРНЫХ
ПОТОКОВ С ДНОМ ДВОЯКОЙ КРИВИЗНЫ.
3.1. Расчет участка деления потока на вододелителе
3.2. Гидравлический расчет участка поворота и переходного участка вододелителя бурного потока
3.2.1. Уравнение свободной поверхности потока
3.2.2. Переход от координат свободной поверхности потока к координатам дна и определение давления на дне
3.2.3. Учет потерь энергии
3.2.4. Граничные условия при расчете вододелителей бурных потоков.
стр.
3.2.5. Приближенные методы решения при расчете
в ододелит елей
3.2.6. Алгоритм и программа для расчета участков поворота и переходного участка вододе
лителя.
3.2.7. Исследования программы расчета на ЭВМ
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
4.2. Измерительная аппаратура.
4.3. Экспериментальная установка
4.4. Оценка погрешностей измерений гидравлических параметров потока
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЦДОВАНШ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫХ В0Д0ДЕДИТЕЛЕЙ БУРНЫХ ПОТОКОВ. III
5.1. Исследования работы вододелителей с плоским дном III
5.1.1. Исследования пропорциональности деления потока III
5.1.2. Исследования формы свободной поверхности потока
5.2. Исследования работы вододелителей с дном двоякой кривизны.
5.2.1. Исследования пропорциональности деления
потока
5.2.2. Исследования гидравлических параметров
потока в в ододелит еле.
6. МЕТОД РАСЧЕТА В0Д0ДЕЯИТЕЯЕЙ БУРНЫХ ПОТОКОВ С ДНОМ
ДВОЯКОЙ КРИВИЗНЫ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
6.1. Метод расчета вододелителей бурных потоков с
дном двоякой кривизны
6.I.I. Расчет участка деления потока.
стр.
6.1.2. Расчет участка поворота и переходного
участка в ододелит еля
6.2. Основные техникоэкономические показатели и преимущества вододелителей с дном двоякой кривизны. Результаты внедрения
6.2.1. Основные техникоэкономические показатели и преимущества вододелителей с дном
двоякой кривизны
6.2.2. Ожидаемая экономическая эффективность и результаты внедрения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Причем, деление бурного потока в них осуществляется без гашения его энергии и без подпора. После деления поворот отводимой части потока может осуществляться без гашения энергии или с устройством гасителей энергии. Деление потока в плановых пропорциональных вододелителях осуществляется вертикальным ребром отсекателем, место расположения которого в плане определяется заданным соотношением расходов отводов. Поворот потока осуществляется воздействием на него стенок канала. В вододелителе Я. В.Бочкарева // деление потока осуществляется перемещающейся вертикальной стенкой, установленной параллельно оси подводящего русла (рис. Подвижная конструкция вертикальной стенки позволяет изменять соотношение расходов в отводах. В гидравлическом отношении вододелитель работает как водослив с широким порогом. Расчет вододелителей данной конструкции заключается в определении глубины воды при входе в вододелитель, высоты порога и других размеров сооружения методами одномерной гидравлики. Достоинством этой конструкции вододелителя является возможность регулирования соотношения расходов отводов. Недостатками являются образование косых прыжков при резком повороте бурного потока и значительные динамические нагрузки, испытываемые стенками сооружения от набегающего потока. С увеличением скорости течения потока в подводящем русле и угла поворота потока эти отрицательные явления усиливаются. Это приводит к увеличению объемов работ и удорожанию всей оросительной системы. Некоторые конструкции плановых пропорциональных вододелителей рассчитываются на основе двухмерной теории бурных потоков. Разработками теории и исследованиями двухмерных потоков посвящены работы Б. Т.Емцева /,/, Н. А.Картвелишвили //, Н. Т.Мелещенко //, С. Н.Нумерова /,/, Ф. И.Франкля //, Х. Рауза //, Г. И.Сухоме-ла //, /7,0,2/ и других. В // обобщены методы расчета двухмерных бурных потоков. Указанные допущения накладывают ограничения на параметры потоков. Согласно первого допущения рельеф дна водовода должен быть плавным и незначительно отклоняться от координатной плоскости. Второе допущение ограничивает кривизну струй в плане. Чем меньше кривизна струй, тем больше оправдывается это допущение. Третье допущение может быть принято только в бурных потоках, в которых распределение скоростей на вертикале практически равномерное. Справедливость последнего допущения для бурных потоков подтверждают исследования, проведенные И. А.Шеренковым //. Рассмотрим случай обтекания тупого выпуклого угла двухмерным бурным потоком (течение Прандтля-Майера). Методика решения этой задачи может быть использована для расчета участков поворота бурных потоков. Опуская промежуточные выкладки, которые приведены в //, отметим, что в данном случае имеет место потенциальное течение и задача, аналогично задачам газовой динамики, решается методом характеристик. При обтекании тупого выпуклого угла возможны два вида центрированных простых волн: центрированная простая волна расширения и сужения. В первом случае (рис. FгQ