Закономерности развития кавитационной эрозии за выступами поверхности водосбросных сооружений

• Автор: Фам Тхе Тьен, 0
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 c. : ил

1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ КАВИТАЦИОННОГ ЭРОЗИИ ЗА ВЫСТУПАМИ ПОВЕРХНОСТИ ЗАЩИТНЫХ ОБЛИЦОВОК ВОДОСБРОСОВ

1.1. Классификация неровностей поверхности водосбросных сооружений

1.2. Примеры кавитационной эрозии за неровностями поверхности водосбросных сооружений

1.2.1. Супхунский гидроузел КНДР на реке

Аммокан . . .

1.2.2. Водосливная плотина. Братской ГЭС

1.2.3. Строительные водосливы СаяноЩушенской плотины.

1.2.4. Эрозия на водосливной плотине Красноярской

1.3. Методы борьбы с кавитацией, возникающей на неровностях поверхности защитных

облицовок водосбросов

1.4. Актуальность проблемы изучения кавитационной эрозии, возникающей на неровностях защитной облицовки водосбросов .
Выводы.
2. ОБЩ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ИНТЕНСИШОСТИ КАВИТАЩОННОЛ ЭРОЗИИ
2.1. Влияние стадии кавитации .
2.2. Влияние скорости потока на интенсивность кавитационной эрозии
2.3. Влияние формы возбудителя кавитации
на интенсивность кавитационной эрозии
2.4. Влияние линейных размеров возбудителя кавитации.
2.5. Фуннциональные зависимости меацу объемом кавитационной эрозии, длительностью межремонтного периода, кавитационной износостойкостью материала облицовки, формой и масштабом возбудителя кавитации, скоростью, степенью аэрации потока и стадией кавитации . .
3. ЗКСШРИМЕШтНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Цель и состав исследований.
3.2. Установка, рабочая камера, аппаратура и методика испытаний. Интенсивность эрозии
как функция отклика
3.3. Результаты испытаний .
Выводы.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
4.1. Определение интенсивности эрозии
4.2. Определение модели интенсивности эрозии . . .
4.3. Построение номограммы.
4.4. Применение полученной зависимости для
расчета эрозии при натурных условиях ИТ Выеоцы .
5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ С ЭРОЗИЕЙ
В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
5.1. Эрозия на водосбросе СаяноШушенской ГЭС . . ТТ
5.1.1. Эрозия на секции .II
5.1.2. Расчет эрозии на секции I
5.2. Расчет эрозии на водосливной плотине
Братской ГЭС.
5.2.1. Гидравлический расчет для каверны
на водосливной грани Iго пролета .
5.2.2. Гидравлический и эрозионный расчет для каверны на отметке ,5 м пролета .
Выводы .
6. НОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К КАЧЕСТВУ ПОВЕРХНОСТИ И МАТЕРИАЛУ ОБЛИЦОВКИ ВОДОСБРОСОВ САШОШУШЕНСКОГО ГИДРОУЗЛА
6.1. Межремонтный период как функция основных факторов
6.2. Расчеты по определению требуемой стандартной износостойкости защитной облицовки при различных вариантах противокавитационных
мероприятийI
6.3. Требования к качеству поверхности и материалу облицовки
Выводы .I
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИИ.I
ОБЩЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В заключение четвертого раздела произведено преобразование полученного уравнения к натуральным координатам и, в целях удобства его использования в инженерных расчетах, построена номограмма. В пятом разделе диссертации выполнены расчеты объемов эрозии по полученным зависимостям для водосбросов СаяноНашенского и Братского гидроузлов. При этом рассматривались случаи, когда в натурных условиях были замерены фактические объемы эрозии, формы и размеры неровностей и при этом можно было рассчитать гидравлическую обстановку в окрестности неровности с учетом реальных режимов попусков. Сопоставление результатов расчета по предлагавши зависимостям и фактических объемов эрозии показало, что относительные ошибки не превышают 7, что в данной задаче на современном урор. В шестом разделе, используя методику Г. СаяноЩушенского водосброса на основании предлагаемых зависимостей. В заключении работы обрисовываются перспективы дальнейших исследований, направленных на совершенствование методики учета кавитационной эрозии при проектировании и строительстве высоконапорных водосбросов. Содержание работы в значительной степени было определено задачами и требованиями практики гидротехнического строительства,
в частности, задачами разработки методики расчетов кавитационной эрозии на водосбросных гидротехнических сооружениях. Научным руководителем диссертационной работы является доц. Г.А. Воробьев. Автор приносит особую благодарность научному руководителю, а также проф. Слисскому С. М., ст. Будяку В. В., ина. Бедилло Б. В. и многим другим за помощь в работе. I. ЗАКОНОМЕРНОСТИ КАВИТАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ ЗА ВЫСТУПАМИ ПОВЕРХНОСТИ ЗАЩИТНЫХ ОБЛИЦОВОК ВОДОСБРОСОВ. I.1. Классификация неровностей поверхности водосбросных сооружений. При обтекании потоком идеальной жидкости твердого тела наибольшие скорости и, следовательно, наименьшие давления возникают на поверхности тела. В вязкой жидкости наибольшие разреженияполучаются на внешней границе пограничного слоя, однако, вследствие отсутствия внутри слоя поперечного градиента давления они без изменения передаются на обтекаемую поверхность. В турбулентном пограничном слое возникают пульсационные составляющие скорости и связанные с ними пульсационные добавки давления, благодаря чему внутри него могут создаваться условия, при которых в отдельные моменты времени местные давления станут меньше давлений на границе слоя, соответствующих потенциальному обтеканию. Таким образом, при обтекании некоторого тела потоком реальт ной жидкости первоначальное возникновение кавитации следует ожидать либо внутри тонкого пограничного слоя, либо на самой поверхности обтекаемого тела. Следует считать, что в природной воде, не подвергающейся специальной обработке, существует широкий спектр размеров ядер кавитации. Благодаря этому в такой воде постоянно присутствуют достаточно крупные ядра обусловливающие возникновение кавитации при давлениях, лишь несколько меньших давления насыщающих паров. А точнее, неровности на поверхности водосбросов и водосливов, если они превышают допустимые пределы и являются источниками появлений вихрей в потоке, могут привести к возникновению очагов кавитационной эрозии. По предложению Г. По происхождению неровности можно подразделить на следующие
1. Неровности, происхождение которых связано с конструктивными элементами водосбросов температурноосадочные швы, отверстия труб, конструктивные изломы поверхности И Др. Неровности, являющиеся деффектами производства работ уступы, выступы и изломы на стыке секций опалубки, непробетонированные раковины на бетонной поверхности, торчащие из поверхности арматурные стержни и др. Неровности, происхождение которых связано с изменением шероховатости на стыке облицовок разной природы, например, стальной и бетонной. Выступы против потока рис. Уступы рис. Впадина трещина, раковина, шов на поверхности облицовки рис. Волнистость на поверхности облицовки полуволна или периодическая рис. Рис. Схема образования зоны кавитации и эрозий на поверхности водосбросов за неровностями поверхности защитных облицовок . I Факел кавитации. Зона эрозии .