безволновая конструкция канала

Формула изобретения

Безволновая конструкция канала, включающая днище и облицованные боковые стенки с расположенными на них ярусами параллельно дну в зоне свободной поверхности потока продольными выступами, отличающаяся тем, что продольные выступы выполнены в виде круговых сегментов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидросооружениям и может быть использовано в открытых безнапорных каналах для транспортировки и распределения жидкости.

Известен канал, в котором спонтанное волнообразование в виде катящихся волн невозможно. Канал включает облицованные стенки, где в нише расположены ярусами криволинейные противоволновые элементы, выполненные уменьшающимися к дну канала. Профиль элементов выполняется так, чтобы гидравлический радиус при изменении уровня свободной поверхности в пределах одного яруса оставался постоянным (а.с. СССР 1021693).

Недостатком указанного устройства является сложность конструкции, обуславливаемая зависимостью очертания выступов и ниши от формы и размеров канала, а также от его наполнения.

В качестве ближайшего аналога выбран канал, включающий облицованные стенки, снабженные выступами в форме криволинейных треугольников, расположенных в диапазоне изменения уровня воды в канале. Размеры выступов уменьшаются по глубине потока (а.с. СССР 918387).

Известная безволновая конструкция канала обладает наибольшим эффектом гашения спонтанного волнообразования, но в связи с тем, что открытые каналы представляют собой двухфазные потоки жидкости - вода и твердая - наносы, состоящие из частиц грунта, потоки такой гидросмеси обладают повышенными абразивными свойствами, приводящими к интенсивному истиранию стенок канала, что приведет к изменению профиля выступов внутри потока, и с течением времени конструкция утратит эффективность гашения волн.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение противоволновой конструкции канала, а также обеспечение безволновой формы движения открытого потока при разных наполнениях канала и при различном качестве облицовки боковых стенок.

Поставленная задача решается тем, что продольные выступы выполнены в виде круговых сегментов и расположены ярусами на боковых стенках канала параллельно дну в зоне свободной поверхности потока. Круговые сегменты могут быть выполнены путем продольной распиловки стандартных металлических труб круглого сечения или труб из других материалов, допускающих подобную операцию.

Использование круговых сегментов в качестве противоволновых элементов упрощает противоволновую конструкцию канала и обеспечивает безволновую форму движения открытого потока при разных наполнения канала и при различном качестве облицовки боковых стенок.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан продольный разрез канала, на фиг. 2 показано сечение А-А по фиг. 1.

Безволновая конструкция канала содержит днище 1, облицованные стенки 2 с продольными выступами 3 в форме круговых сегментов.

Конструкция канала работает следующим образом.

Возникновение на свободной поверхности открытого потока возмущения, которое может быть вызвано турбулентными пульсациями скорости и давления, локальным изменением глубины потока, продвигающегося вдоль канала, приводит к взаимодействию потока на некотором продольном участке канала с продольным выступом 3 в форме кругового сегмента, установленного на облицованной стенке 2 параллельно днищу 1. Криволинейный профиль продольного выступа 3 существенно увеличивает площадь трения в зоне свободной поверхности, вследствие чего энергия возмущения быстро рассеивается, возмущение затухает, поток остается безволновым.

Использование предлагаемой конструкции позволяет упростить противоволновую конструкцию канала, обеспечить безволновую форму движения открытого потока при различном качестве облицовки боковых стенок и разных наполнениях канала.