ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ
37
ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ
__________________________________________________________________
УДК 627.83.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВХОДНОГО ОГОЛОВКА
ГЛУБИННОГО ВОДОСБРОСА
ХУСАНХОДЖАЕВ У., БАЙМАТОВ Ш., ЧУЛИЕВ Б., (ТАСИ),
ДУБИНЧИК Е.И. (ОАО “Гидропроект”)
Ключевые слова:
Расход, скорость, уровень, входной оголовок, туннель, кавитация, коэф-
фициент раструбности, безотрывное течение
Одной из немаловажных задач стоящих
перед гидротехническим строительством
является снижение затрат на строительство
и
эксплуатацию сооружений, обеспечение
долговечности труднодоступных участков
сооружений, которые находятся в тяжелых
условиях пропуска больших расходов с
большими скоростями течения. К числу та-
ких участков
относятся входные оголовки
закрытых водосбросов.
Из практики эксплуатации глубинных
водосбросов известны случаи повреждений
их входных участков. Эти повреждения
продолжают иметь место и в наши дни [2].
Все это свидетельствует о том, что ре-
комендации для проектирования надѐжно
работающих
входных оголовков является
одной из актуальных задач.
Как известно, при выборе очертаний
оголовков стремятся к соблюдению следу-
ющих условий:
- коэффициент сопротивления входного
участка должен быть наименьшим;
- при изменении режима работы туннеля
от напорного к безнапорному или наоборот
не должны возникать явления неустойчиво-
сти потока;
- габариты входного оголовка туннеля по
возможности должны быть минимальные и
простые;
- отсутствие кавитации на оголовках.
Нами совместно с “ОАО Гидропроект”
были проведены
исследования на модели
входного оголовка туннеля c параллельны-
ми стенками в лабораторных условиях.
Опыты были выполнены для эллиптиче-
ской формы оголовка считающейся наибо-
лее целесообразной для обеспечения в нем
безотрывного и безкавитационного течения
[5]
.
Очертание такого оголовка примени-
тельно к условиям плоской задачи опреде-
ляется по следующему уравнению.
(1)
Где
К
s
–
коэффициент, равный отноше-
нию длины горизонтальной полуоси α,
расположенной вдоль течения, к длине по-
перечной – вертикальной
b
;
К
ч
– коэффици-
ент раструбности, равный отношению
ω
bx
/ω
к
, или для условий плоской задачи
К
ч
=
h
bx
/h
к
. Остальные ее значения даны на
рис.1.
Зависимость (1),
являющаяся уравнени-
ем эллипса, написана с использованием
принятых обозначений
К
s
и
К
ч
, описывает
все возможные эллиптические очертания
оголовков.
В результатае
исследований по опреде-
лению очертания и размеров раструба ого-
ловка с параллельными стенкам из условия
обеспечения в нем безотрывного течения,
выполненных на моделях оголовков в усло-
виях близких к плоской задаче при
К
s
=а/в=0,5:3,0
К
ч
=h
bx
/h
к
=1,2:2,5,
установлено:
а) безотрывное течение в эллиптических
оголовках обеспечивается при любом зна-
чении
К
s
,
за счет соответствующего назна-
чения
К
ч
,
причем увеличение
К
ч
уменьшает
величину местного понижения давления и
тем самым способствует формированию не
только безотрывного, но и бескавитацион-