2019. — Т 11. — №2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/81savn219.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 934.5 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Орехов, Г. В. Характеристики потока и особенности кавитационных явлений в контрвихревых гасителях энергии гидротехнических сооружений / Г. В. Орехов // Вестник Евразийской науки. — 2019. — Т 11. — №2. — URL: https://esj.today/PDF/81SAVN219.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Характеристики потока и особенности кавитационных явлений в контрвихревых гасителях энергии гидротехнических сооружений

Орехов Генрих Васильевич
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Москва, Россия
Профессор кафедры «Гидравлики и гидротехнического строительства»
Доктор технических наук, доцент
E-mail: orehov_genrih@mail.ru

Аннотация. В состав сооружений гидроузлов, как правило, входят водосбросные системы, обеспечивающие сброс воды из верхнего бьефа строительного комплекса в нижний. Существуют различные виды водосбросных систем, конструкция которых зависит от типа гидроузла, топографических и геологических характеристик, а также от компоновки и состава сооружений. Один из главных вопросов, который необходимо решать при проектировании – выбор эффективного способа гашения избыточной кинетической энергии сбрасываемых масс воды и обеспечение при этом кавитационной безопасности при эксплуатации водосброса. В настоящее время гашение энергии осуществляется разными способами. Например, с помощью устройства водобойного колодца, отброса струи от сооружения, использование специальных конструктивных элементов, обеспечивающих гашение кинетической энергии по всей длине проточного тракта (ступенчатые водосбросы). Настоящая статья посвящена исследованию гасителей энергии потока для гидротехнических водосбросов, использующих эффекты взаимодействующих, противоположно вращающихся, слоёв воды. Характерной особенностью таких систем является их конструкция, которая позволяет переводить обычное продольно-осевое течение в циркуляционно-продольные (закрученные) потоки с последующим их взаимодействием в цилиндрической камере. Целью настоящей работы является исследование гидродинамических характеристик таких гасителей и выявление особенностей кавитационных процессов, возникающих в потоках с взаимодействующими циркуляционно-продольными слоями, которые образуют сложную структуру течения с очень высоким уровнем турбулентности. В статье приводятся результаты исследований по определению кинематических характеристик потока в подводящих элементах и камере гашения. Представлены данные расчётного характера, позволяющие рассматривать вихревую структуру потока. Приводится анализ давления вдоль проточного тракта. Даётся экспериментальная оценка турбулентности в зоне взаимодействия противоположно закрученных слоёв жидкости, а также оценка возникновения кавитационных явлений на стенках проточного тракта и в массиве жидкости.

Ключевые слова: гидротехнические водосбросы; кинематика потока; структура течения; гашение энергии; скорость; расход; давление; кавитация

Скачать