книги из ГПНТБ / Механизация и автоматизация оросительных систем и технология орошения сельскохозяйственных культур сборник научных статей гидромелиоративного факультета

121

( Т ) = 0

122

Переменные *i(t), .v2(t), ■!>i(t) и 62(t) могут быть опреде­ лены из системы уравнений:

(ki

d T = *2

С начальными и граничными условиями этой системы

123

. dt .

+ 2x2(o) = — (DKX3 + D2a3 bD 3a 3+ D4a,3j + 2*2

Решая совместно (22) и (23) определяем постоянные Сь Сг, С3) С4, Dь D2, D3, D4.

124

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Б о ч к а р е в Я. В. «Гидравлическая автоматизация водораспеределення на оросительных системах». «Кыргызстан», 1971 г.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАСЧЕТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОМЫВА НАНОСОВ ПРИСЛОННОГО ТИПА

С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Аспирант РОХМАН А. И.

Обозначения, принятые в статье согласно рис. 1 [1].

М— глубина воды над понуром сооружения; Н3— высота напорной грани пустотелой призмы (зат­

вора);

h3— высота напорной грани модели;

г,1Р— расстояние от ц. т. пустотелой призмы до оси вра­ щения затвора;

с? — угол наклона линии, соединяющей ц. т. пустотелой призмы Gnp с осью вращения, к напорной грани;

GIU,— вес пустотелой призмы;

GB— вес воды в пустотелой призме;

гв— расстояние от ц. т. веса воды в призме до оси вра­ щения затвора;

7— угол наклона линии, соединяющей точку приложе­ ния веса воды в призме GB с осью вращения к на­ порной грани;

а — угол поворота затвора; Нв— напор над осью вращения затвора в верхнем бьефе

сооружения;

. Нв 1 = 7^ — относительный напор над осью вращения натурно-

3 го затвора 1 — модели затвора j;

В '— длина пролета между бычками сооружения ниж­ него бьефа;

Работа выполнена под научным руководством д.т.н., профессора Я. В. Бочкарева.

125

В— ширина затвора (Ь — ширина затвора модели);

не затвора; Рг.ст- максимальная гидростатическая сила давления во)

ды, действующая на затвор; Рг.д- гидродинамическая сила давления воды;

М— гидродинамический момент силы давления водь| на затвор относительно оси вращения;

погонный момент модели;

расход модели;

погонный расход модели.

Для осуществления автоматической промывки наносов на водозаборных узлах было разработано устройство гидравли­ ческого действия прислопного типа с программным управле­ нием [1].

Внедрение данного устройства задерживается из-за отсут­ ствия научно-обоснованных рекомендаций по методике его расчета. Поэтому возникла необходимость в постановке экс­ периментальных исследований с целью определения расчет­ ных зависимостей, проверки теоретических предпосылок и конструктивных разработок.

Теоретические основы и результаты конструктивных раз­ работок устройства промыва наносов опубликованы ранее [1].

При проектировании устройства необходимо знать величи­ ну гидродинамического момента, действующего на затвор, пропускную способность с изменением угла поворота затвора и, относительный напор над осью вращения затвора t и отно-

В'

В

Теоретическое определение гидродинамического момента, действующего на затвор, а также пропускной способности, не представляется возможным ввиду сложности структуры потока. Эта задача решена опытным путем [2], и даны реко­ мендации по применению в производстве при отношении ши-

126

открытии щита, которые оказываются недостаточными для транспортирования и промыва наносов через сбросное отвер­ стие. Для устройства промыва наносов отношение ширины затвора В к его высоте должно находиться в пределах

0,9< ^ -< 1 ,2 .

“з

Сучетом выше изложенного нами поставлены к изучению

следующие вопросы.

1. Распределение гидродинамического давления по полот­ нищу затвора и на этой основе определить зависимости

M= f (a, t, К)

2. Изучение пропускной способности затвора и на этой основе определить зависимости:

Q = f(a, t, К)

На основе этих исследований намечено дать рекомендации по методике расчета устройства промыва наносов.

Установка, на которой проводились лабораторные иссле­ дования, представляет собой (рис. 1) закольцованную систе­ му, выполненную по схеме: резервуар, насос, трубопровод, бак-успокоитель, трапецеидальный водослив-водомер, гаси-! тель, зеркальный лоток с моделями, отводящий лоток, резер­ вуар.

Для исследования выше приведенных вопросов была вы­ полнена модель в масштабе 1 : 5, схема которой представ­ лена на рис. 1. Размер затвора на модели принят равный (bxh3) = (16,6Х 16,6) см2, что соответствует в переводе в на­ туру осредненным параметрам промывных окон, устраивае­ мых на существующих водозаборных узлах Киргизии.

В исследованиях была принята следующая методика. От­ носительные напоры t задавались в следующих пределах:

что охватывает возможный предел изменения напоров в на­ туре (с учетом пересчета на модель) от Н макс до Нмин.

Относительная ширина между бычками и затвором при­ нималась в пределах К = 1,08; 1,17; 1,34.

Для каждого напора задавались значения углов а в пре­ делах от 04-60°.

128

Графики зависимости М = [(а|\ t, к),

являются по существу экстрополяцией кривых на ось в соот­

ветствии с общим характером кривых М (a, t, К) - На самом деле моменты при а = 0 равны гидростатическим, но уже при самом малом' открытии затвора величина_момента резко па­

дает, приходя в соответствие с кривой М (a, t, К). Режим работы затвора в пределах 00-<Ф5° неустойчив и его надо

избегать.

Верхний предел открытия затвора ограничивается крити­ ческим углом акр, при котором поток отрывается от щита, и момент силы давления быстро падает до нуля.

При пересчете опытных данных с модели на натуру по условиям моделирования использован критерий Фруда F/-=idem. На основании этого критерия имеем для моментов

Mi= 64-M2 и для расходов Qi=o’l2 -Q2,

где: б — масштаб модели. За основной размер принята вы­ сота затвора

h3= 16.6 см;

130