Гасники енергії
Головне меню
Будівельні роботи
Знайшли помилку?
Гасники енергії
Якщо глибина нижнього б'єфу недостатня для затоплення стрибка (), її збільшують пристроєм водобійного колодязя, водобійної стінки, встановлюють на водобої, гасителі енергії або використовують комбінацію зазначених засобів.
Гасители у вигляді встановлених на водобої перешкод надають на потік вплив реактивний, дисипативний і розподільний.
В результаті реактивної дії гасителів можна досягти затоплення стрибка при глибині, що дозволяє уникнути влаштування водобійного колодязя або зменшити його глибину.
Вплив реакції R гасників на глибину видно із рівняння зміни кількості руху (рівняння стрибка), складеного для відсіку 1-1, 2-2 нижнього б'єфу (рис. 2.23).
За відсутності гасників
(2.44)
або те саме, але у вигляді рівності значень стрибкової функції
(2.44а)
За наявності гасників
(2.45)
Де; R-реакція гасника; - Питома вага води; b - ширина водобою, яку припадає один гаситель.
Мал. 2.23 Зміна глибини на водобою за рахунок реактивної дії гасників
З рівняння (2.44) та рис. 2.23 видно, що зі збільшенням відбувається зменшення від до , чому відповідає зменшення другої сполученої глибини на с до , тобто стрибок буде затоплений при глибині нижнього б'єфу , і, отже, водобій може бути підвищений на різницю глибин
Реакція гасника визначається за такою формулою (2.1). Ця формула стосовно гасителів має змінне значення Сх, що залежить від положення гасника щодо стисненого перерізу і від відношення глибин, Зазвичай перший ряд гасників розташовують на відстані від стисненогоперерізу, що дорівнює приблизно .
Дисипативна роль гасників характеризується інтенсивністю розсіювання тієї частини енергії, що визначається пульсацією швидкостей. При рівній реактивної здатності двох гасників більшою дисипативною здатністю має той, який розбиває потік на дрібніші струмені, викликаючи їх інтенсивне перевішування. Два і більше рядів шашок забезпечують більше зниження пульсаційної енергії, ніж один такою самою реактивною здатністю.
Розподільна роль гасників виявляється у переформуванні епюри середніх швидкостей потоку у плані і з глибині, вирівнюванні питомих витрат по ширині русла, відхилення потоку за необхідності до якогось берега. З цією метою застосовують гасителі-розтікачі.
Найбільш поширеним типом гасників є шашки і пірси, що є виступами на водобої (рис. 2.24, а, б). У шашок висота менша за ширину або довжину їх, у пірсів - більше. Розташовуються такі гасителі в один - три ряди у шаховому порядку.
Мал. 2.24 Типи гасників
Форма гасителів дуже різноманітна.
Ряд з шашок або пірсів утворює прорізну стінку. Стінка, прорізана не всю висоту, називається зубчастою (рис. 2.24, в). Зуби розщеплюють потік у плані і спрямовують частину потоку до поверхні. Стінка без прорізів називається водобійною.
Для рівномірного розподілу потоку по ширині або зміни його напрямку служать розтікачі (у вигляді розташованих під кутом до потоку пірсів, рис. 2.24, г) і пороги (стінки) - розтікачі (2.24, д, е). Знаходить застосування комбінація стінки з гасниками у вигляді шашок (рис. 224 ж). Гасіння енергії при комбінації стінки та гасників більш ефективно, ніж стінка або гасники окремо, і одночасно за рахунок деякогопідпору, що створює стінка, збільшується кавітаційна стійкість гасників.
Крім розглянутих видів гасників застосовують так звані шкарпетки-розщеплювачі, які встановлюють наприкінці зливної грані водозливу (рис. 2.24, з). Відомі приклади гасіння енергії пристроєм водобою підвищеної шорсткості: плита водобою покривається невисокими шашками (рис. 2.24 і), прямолінійно або зигзагоподібно.
Ефективне гасіння забезпечує водобійний колодязь з клиноподібними прорізами (рис. 2.24, к).
Тип, форма, розміри, кількість гасників різноманітні і вони підбираються в лабораторії або приймаються за аналогією з виконаними гасниками в натурі. Накопичені лабораторні дані для деяких типів гасників дозволяють оцінити їхню реактивну дію розрахунковим шляхом.
Схильність гасників кавітаційної ерозії обмежує можливість їх застосування при великих швидкостях: допустиме перевищення Т-рівня верхнього б'єфу над плитою водобою становить при не більше 40-45 м. При більшому перевищенні Т - рівня б'єфу над водобоєм гасителі, щоб уникнути їх руйнування кавітацією але більше затоплення гасителів зменшує їхню реактивну дію.