автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Гидродинамическое воздействие потока на водосливную поверхность за трамплином-аэратором

московский ордена трудового красного знамени шежгао-странельный институт имени в.в.куйшшева

На правах рукописи

РОДИОНОВ Ни хаи л Геннадьевич

щцр0данм1чш{03 воздействие потсжа на водосливную поверхность за траыплинш-аератсрсм

Сб.23.07 - гидротехничэокоо н ыелиоративноя строительство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ыооква - 1992 г.

Работа выполнена в Московоком ордена Трудового Красного камеям инженерно-строительном институт«! им. В.В.Куйбышева.

Научный руководитель - доктор "технических наук, профессор

Правдивец Юрий Петрович Официальные оппоненты» - доктор технических наук, профессор

Румянцев Игорь Семенович - кандидат технических наук, зав. лаб. Спиридонов Владимир Николаевич Ведущая организация - КИС Гидропроекта иы. С.Я.Жука

Защита состоится " " 1993 г> в ао>

на ваоедании специализированного совета Д 063.11.04 при МИСИ им. Ё.В.Куйбышева, по адреоу» Москва, Спартаковская ул. д. 2/1 ауд. 212 .

-'С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института. Просим Вас принять участие в Ьащитв и направить Ваш отзыв по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26, МИСИ им. В.В.Куйбышева, ученый совет.

Автореферат'разослан " /6 " ¿1 1992 р.

Ученый секретарь специализированного совета Н.Н.Аршеневсяий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ Актуальность работы. В соответствии о планом развития народ-

~ного' хозяйства СССР гидротехническое строительство осуществляется в горных районах, что связано с повышением напоров на сооружения до 100 м и более и роотом скоростей /140 м/с/ при обтекании поверхностей водосливных плотин и водосбросов, о интенсивным развитием кавитационной эрозии.

Опыт эксплуатации високонапорных сооружений в нашей стране и за рубежей показал, что за короткий срок кавитационные каверны могут достичь 1.5 - 2.0 м, а обьем вынесенного бетона - десятков кубических метров. Известны случая аварийного разрушения: Супхун-окого /К1ЩР/, Coq Pc, Боддер /США/, Братского,

Красноярского,Нурекского /СССР/,Пит,&Ьп Гапуоп /США/.M¡ca/Канада/,Усгь-Илдаокого /СССР/, Го Ра cu cia. /Португалия/.

Борьба о кавитационной эрозией привела к созданию ряда направлений по защите Еодосбросов. В первую очередь были использованы. высокопрочные,кавитационяоотойкие материалы,защитные покрытия водосливной поверхности,сглаживание неровностей. Однако все эти меры приводят к значительному удорожанию сооружения.

Более простым и эффективным способом борьбы являетоя аэрация пристенного слоя потока. Этот метод основан на существенном увеличения сжимаемости и, как следствие этого,демпфируяхцией способности воздушной смеси по отношению к инициированным в ней упругим колебаниям кавитационной природы. Как показывают экспериментальный исследования, при средней концентрации воздуха в потоке 1.5 -2.5 % кавитационнал эрозия значительно уменьшается, а при 7-8 % -прекращается совсем. Распределение концентрации воздуха по глубине потока с развитым пограничным слоем подчиняется распределению Гаусса, и при средней концентрации 30 % в придонном слое концентрация составляет около 7-8 5?.

Имеются решения, позволяющие использовать явление самоаэрации потока. Недостатком данного решения является возможность его применения в потоках о небольшими удельными расходами /8-9 м3/пс при напорах до 100 м .

В настоящее время воздух в придонный слой прдводится искусственно /гидроузлы Красноярский,Братский,Саяно-Шушенский, Gwnd Coa Се , Cfen Conyon ,íjeífou>b'fc и др./.

Известны методы, позволяющие определить дальность отлета струи с уступа аэратора и расчитать распределение концентрации воздуха в потоке. Однако до настоящего времени не исследовано

гидродинамическое воздействие сбрасываемой струи иа водосливную поверхность водосброса. Отсутствует комплексное реаение по выбору параметров аэратора и их влияние на структуру потока, на характер гидродинамического воздействия. Поэтому в настоящее время существует необходимость в исследовании взаимосвязи параметров аэратора о интенсивностью гидродинамического воздействия потока иа водосливную поверхность и на степень воздухонасыщэшш водного потока. Это связано о тем, что аэрацич потока, как средство защиты от кавитаци-онного разрушения, получает всо большее развитие. Требуется простой и надежный способ инженерного выбора оптимальных соотношений параметров потока и аэратора для дшшого водосброса, что позволит избежать значительных аатрат на устранение последствий кавитационного разрушения водосбросных сооружений.

Работа выполнялась по тема 1КНТ СССР по изучению и внедрению тохники и технологии 0.65.08 на 1986-1990 роды и заданием Н4 втой программы "Разработать научное обоснование рациональных конструкций высоконапорных водосбросов для пропуска расходов до 10000 мэ/с и разработать рекомендации по эффективным способам гашения пнергии высокоскоростных потоков.

Целью данной работы является определенно гидродинамического воздействия потока на водосливную поверхность эа аэратором, определение влияния параметров аэратора на параметры потока и на ого воз-духонасыщенность.

Дня достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- определена гидродинамическая нагрузка на водосливную поверхность в области примыкания к ней струи;

- исследовано влияние параметров трамплина-аэратора на величину пульсаций гидродинамического давления;

- определено влияние апраметров аератора на воздухонаснщеность водного потока;

- произведено сравнение получонзгах результатов с данными натурных исследований.

Научная новизна работа. В диссретации исследована работа аэратора. Основные элементы научной новизны работы заключается в следующем»

- изучено влияние параметров аэратора на величину гидродинамического давления;

- определено влияше параметров аэратора на характеристики потока ■ и на его воздухнасыщеннность;

- получены экспериментальные зависимости позволяющие определить геометрические параметры аэратора и воздухоподводящой системы, величину пульсационного давления на поверхности водосброса и степень воздухонасышения потока.

Практическая ценность работу заключается в том, что выбор оптимальных параметров аэратора для заданных характеристик потока и водосброса позволяет обеспечить длительную и падежную работу водослива без кавитацяонного изнооа, то еоть избежать затрат на пе-контно-восстановительныо раооты, а так же обеспечить минимально возможные гидродин ач и че скяе нагрузки на водосливную поверхность, что приводит к снижению затрат на возведение сооружения и на облегчение его динамической работы.

Реализация работы. Результаты исследовании использованч в проектных разработках кавитационной защити водосбросов Иштугяпонского гидроузла и гидроузла Тери /Индия/.

Структура и объем работы. Диссертация,объемом 169 странии, оостоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 73 отраницн машинописного текста, 52 рисунка,12 таблиц, список литературы из 114 наименований, Б приложений.

Публикация работ«. Ооновное содержание работы опубликовано в 3-х статьях.

На защиту выносятся!

- определение параметров аэратора по заданным характеристикам обрасываемого потока;

- определение по заданным параметрам потока и1 аэратора величины гидродинамической нагрузки на водосливную поверхность и степень аэрации потока;

- методика расчета аэрационной системы водосброса.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Заздта водосливной поверхности от кавитационной эрозии является одной из важных задач проектирования и строительства высоконапорных гидроузлов при сбросе потока с высокой скоростью, так как казитациошше разрушения могут быть значительными, нарушая нориальную работу сооружения. Устранение последствии разрушений требует значительных затрат финансов, труда и времени.

Наиболее простым способом борьбы с кавитацией является аэрация пристенного слоя потока с помолью аэрационных устройств. Процессам аэрации водного потока и работе аэрационных устройств посштценн работы Глазова А.И..Сакварелидзе П.В. ,Саранчо»а 13.0., Соменкова В.:.!., Осколокопа Л.Г., Леитяела Л.Д..Целрова Г.П., Chanson.d.. Pinto. L.. Wood.Л.

Гидродинамическое воздействие аэрированного потока на твер-

дую поверхность и процессы, происходящие в аэрированных потоках, рассмотрены в работах Ивойлова A.A..Лятхера В.М..Фомичева М.С., Хинце И.О. .Юдицкого Г.А.

При выполнении данной работы /гидродинамическое воздействие . потока на водосливную поверхность за трамплином-аэратором/ на основании экспериментальных исследований необходимо было определить интенсивность взаимодействия сбрасываемой струи с водосливной поверхностью и на степень аэрации потока, сходящего с аэратора. В связи с этим была поставлена задача получения математических моделей, описывающих характер взаимодействия потока в области примыкания с водосливной поверхностью и степень аэрации потока в зависимости от параметров аэратора и начальных характеристик потока и водослива.

Основной целью работы было определение взаимосвязи параметров аэратора с параметрами потока и оценка гидродинамического воздействия потока на водосливную поверхность за аэратором.

При выполнении работы было применено математическое планирование, предусматривающее выбор определяющих параметров, определение интервала варьирования факторов, выбор матрицы планирования, выполнение эксперимента, обработку экспериментальных данных , построение и анализ регрессионных зависимостей, определение методики расчета аэрационных устройств. Пределы изменения определяющих параметров выбраны так, что охватывают весь диапазон по-отроенных водосбросных сооружений. Из этих параметров были организованы безразмерные комплексы, позволяющие использовать экспериментальные данные для расчета натурных сооружений.

Изменение угла дефлектора происходило от 4.5° до 13.05°, величина вакуума в пересчете на натурное сооружение при масштабе модели 1:25 от 0.1 м.вод.ст. до 1.5 м.вод.от..высота уступа аэратора составила 0.5 м., площадь воздуховодов менялась от 0.78 м до 4.08 м , скорость потока на носке диффдектора изменялась от 3.6 м/с до 63.9 м/с.

Для ио/чения влияния параметров аэратора на уровень гидро-да-намического воздействия потока на водосливную поверхность и степень аэрации потока применена экспериментальная установка, ос-, нащенная необходимой контрольно-измерительной аппаратурой, которая позволяла провести физическое моделирование и получитв описание исследуемых процессов.

Возможность проведения физического моделирования аэрации

б

водного потока основана на результатах масштабной серии экспериментов, проведенных Рсг^О иМ)0<1 на моделях плотины С£у(1е. В этих исследованиях масштаб модели менялся от 1:8 до 1:50. В результате получен валяый вывод, что для моделей, масштаб которых больше 1:15, процесс аэрации потока совпадает о результатами натурного эксперимента. Для моделей масштаба 1:25 - возможно моделирование для больших расходов воды. При моделировании процессов аэрации поставлены следующие ограничения: число Рейнольдса ) должно быть больше 1(г, а число Ьебора (Уе ) более 400. В настоящей серии экспериментов число бе было более 1.5 х 1С*5, при этом число и/е. составляло более 627. Сопоставление полученных результатов о данными натурных исследований показывают хорошую сходимость.

Теоретическими исследованиями установлено, что характер процесса пульсации давления и степень аэрации потока в целом есть функция параметров аэратора и воэдухоподводящей системы.

На основании экспериментальных данных установлено, что в области примыкания струи к водосливной поверхности распределение амплитудных характеристик пульсацяй давления мояно описать нормальным законом распределения вероятности. Однако диапазон вероятностных значений сужается по сравнению с классичоскиимраспределением Раусса ( Зр*) до(2.0 ♦ 2.3) р».

В этом случае, основной величиной пульса!дай давления, является стандарт, который зависят от числа Фруда,координаты и величины вакуума в подструйной области.

Изменение стандарта пульсаций давления по длине области примыкания потока описано полиномом второй степени (рис. I):

х- - и,05эГя-й.1а1;г--0.б&(г)2+о.о1зГ|{г

ПКР Ь •

Максимальное значение стандарта приходится на значение относительной координаты х/А - 1.6 - 1.8, так как в этой области интенсивность турбулентности имеет свой макисмум, что видно по изменению ее масштаба. Для больших числе Фруда интенсивность пульсаций давления выше (рис. I). Стандарт может достигать(1.2 -1.3)Ь ,ф при числе Фруда равному II. При этом он в 1.6 раза вше, чем в равномерном потоке. Уменьшение энергии турбулентных возмущений приЕодит к снижению стандарта до уровня, характерного для равномерного потока.

При постоянных геометрических параметрах дефлектора величи-

на пульсационного давления меняется о изменением вакуума в подструйной области, (рис. 2). Регресионная модель, описывающая влияние вакуума ( с учетом дальности отлета струи ) на пульсационное давление, получено е виде полинома второй степени:

Р/т/я* А ЫГ* А Л

ицениьая полученные результаты эксперимента можно отметить, что при увеличении значения вакуума, а следовательно,при снижении дальности отлета струи, при сохранении 'прочих параметров, амплитудные характеристики пульсаций давления снижаются. Так, при величине Ь6вк равной 175 значение Р'^/Ь составляет 1.3, а при и2/ 2о1"1вак равной 75 значение Р'1Я1 /Ь рр составляет 1.1.

Для определения расчетным путем нагрузок на водосливную поверхность и для перехода от точечных нагрузок к интегральным изучались скорость сноса 1УСН турбулентных возмущений и время прохождения вихря над точкой наблюдения. Произведение Т0 (Гсн определяет линейный масштаб турбулентного вихря.

Рассматривая течение в области примыкания потока к водосливной поверхности заметим, что турбулентная структура пото.ка формируется под влиянием нескольких причин: взаимодействие нижнейграницы струи с воздушной подструйной областью; взаимодействие транзитной струи с вращающимся вальцом подструйной области; резкая деформация струи при встречи потока с поверхностью водосброса; волновые про-, цессы на поверхности потока. Взаимодействие всех факторов происходит не одновременно и поэтому линейный масштаб турбулентной структуры различен по длине.

Скорость сноса турбулентного вихря, определяемая как время между максимумами функций взаимной автокорреляции в двух точках отнесенное к расстоянию между точками наблюдения, изменяется от 0.$ средней скорости потока У ср до значения 0.9на расстоянии 4 . глубин потока, отсчитываемых от точки примыкания к поверхности водосброса нижней границы струи.

Время сноса турбулентных возмущений определялось по функциям временной автокорреляции.

Изменение линейного масштаба турбулентности характеризуется налучием максимума на расстоянии х/И а = 100, что соответствует наличию в этой области, и максимума стандарта пульсации давления.

Для изучения частотных характеристик процесса пульсаций гидродинамического давления вычислялись функции спектральной плотности

аа

Функция спектральной плотности прономировека по дисперсии.

Анализ полученных спектров показал, что по длине потока форма функции »5 () претерпевает незначительные изменения. Область действующих частот располагается от 0 до 20 Гц.

При взаимодействии струи с поверхностью водосброса, основной вклад в турбулентную струкуру вносит вращающийся валец, максимум энергетического спектра пульсации лежит на частотах 2-5 Гц. С увеличением скорости сноса вихря и ростом размера масштаба турбулентности происходит смещение максимума спектра мощности в область более высоких частот в пределах от б до 12 Гц. Область ведущих частот более широкая. Нино по течению происходит снижение влияния турбулентности, связанной с деформацией струи' и давление на поверхности водосброса определяется волновыми процессами на поверхности потока, что обуславливает наличие максимума частотного спектра пульсации давления на частотах 1-3 Гц.

Аэратор устанавливается для насыщения потока воздухом в количестве, необходимом для защиты поверхности воДосброса от кавита-ционной эрозии. Работа аэратора оценивается его производительно- ■ стью: отношение расхода воздуха, вовлекаемого через нижнюю границу

струи, к расходу воды.Количество воздуха вовлеченного в поток зависит от времени взаимодействия нижней границы струи с воздушной подструйной областью. Следовательно, чем дальше летит струя, тем больше'воздуха вовлекается в поток. На основании данных активного эксперимента дальность отлета струи оценивается регрессионной зависимостью;

1. /Ь . 1.615 + 3.602 оС + 0.05030 2/2дЬ вак - 3.913 Ь/И а + + 0.00384 1Г 2/2^Ьвак - ОЛ98о(Ь /Ьа - 0.149сС2 -- 0.0000179((У2/2^ вак)2 + 0.645(Ь /И а)2

где Ь - глубина потока на носке аэратора;И а - высота уступа аэратора; (Г - скорость потока в створе аэратора;Ь вак - вакуум в

подструйной области; L - дальность отлета струи.

Из выражения, определяющего дальность отлета струи, видно, что на нее оказывает влияние глубина потока. Чем больше глубина потока, тем меньше они подвержена влиянию вакуума. Полученная зависимость сопоставлена с результатами натурных исследований водосброса гидроузла Рог da Atieo , имеющего примерно такие . же параметры аэратора и аодослива (рис. 3). Это сопоставление показало хорошее совпадение результатов.

В области аэрации аэрации струи величина расхода воздуха зависит не только от характеристик потока (глубина и расход воды), но и от характеристики воздухоподводящей системы. Площадь живого сечения воздуховодов определяет количество воздуха, подводимого в подструйную область, и величину ва!суума. Расход воздуха, проходящий через воздуховоды при постоянном вакууме , есть количество вовлеченного в поток воздуха. Поэтому производительность аэратора можно представить,как функцию характеристик потока и воздуховодов.

ß - Qa/4-- (Fr h /h a; «S/h ).

Если параметры аэратора и воздухоподводящей системы есть величины постоянные, то ß можно принять как функцию от числа Фруда. По результатам эксперимента получено урознение :

ß - Qa/Q « 0.0087 F* 1,848 . Совместное влияние дальности отлота струи Л , глубины потока на носке аэратора, скорость потока и вакуума в подструйной области h вак огтРеД9Ляется регрессионным уровненкем (рис. 4)

ß - 0,00075 U/h У0'827 (U2/2gh вак) °'819, а зависимость ß от площади живого сечения воздуховодов оценивается как :":

ßm 1.00035 Р'55.

Результаты модельных, исследований сравнены с результатами изучения водосбросов гидроузлов Гг>2 ¿о ÄRieq , foPbun , fococoses , АтаСизд. Хорошее овладение показывает достоверность эксперимента и возможность использования полученных данных для расчета аэра-

торов натурных сооружений.

Полученные зависимости позволяют определить степень аэрации потока 0а/Ц , оценить необходимую,площадь.воздуховодов $ для поддержания выбранного режима (рис. 5).

Проведенные ранее исследования по распродолешш воздуха по глубине потока показали, что при средней концентрации воздуха в потоке более 30#, придонная концентрация составляет более Щ, что является минимально допустимой.коицетрацией для обеспечения за-151ТЫ поверхности водосброса от кавитационного разрушения.

Выбор отношений I /Ь или 0 ВЩ{ должно быть таким, чтобы их взаимное влияние на р давало значение 0а/Ц больше. 30%. Для достижения этогадолото возрастать значение Ь и уменьшаться величина Ь ддд , что увеличивает динамическое давление потока на водосливную поверхность. Из рассмотрения, нескольких оочетаний параметров аэратора -н потока выбирается наиболее, удовлетворяющее по уровня интенсивности гадродшашчэского воздействия и степени в.ор-духонасыщенности потока.

• В работе произведена качественная оценка влияния турбулизато-ров на степень насыщения потока воздухом, а также влияния аэрации на интенсивность пульсаций гидродинамического давления. Применение турбулизаторов., устанавливаем** на носка.дефлектора,, позволяет повысить количество вовлечённого воздуха и поток в два раза, при прочих равных условиях. При этом увеличивается значение вакуума в под-струйной области и снижается дальность отлета струи. Полтчен графический материал для оценки работы, турбулизаторов. Отметим, что установка турбулизаторов на носке дефлектора приводит к снижению уровня интенсивности пульсационного далвения, что является следствием увеличения вакуума и степени аэрации потока. Более точная количественная оценка турбулизаторов требует проведения дополнительных исследований.,

В,заключении работы приводится методика,расчета,противнавита-ционной системы водосброса, основанная на результатах настоящих исследований,

ОСНОШЬЕ ВЫВОДИ •

Проведенные исследования по изучению влияния параметров аэратора на гидродинамическое воздействие потока на водосливную поверхность позволяют сделать следующие основные выводы:

1. í¡ процессе лабораторных исследований аэрационных устройств в лаборатории ОН! НИСа ГЧдропроекта им. С.Я.Жука исследовано гидродинамическое 'воздействие потока на водосливную поверхность за трамплином-аэратором в области примыкания к ней потока.

Исследования показали влияние параметров аэратора на структуру турбулентного потока и, как следствие втого, на интенсивность пульсаций гидродинамического давления, а также на степень аэрации водного потока.

2. Гидродинамические нагрузки на поверхности водосброса в области примыкания струи находятся в сложной взаимосвязи с большим числом гидравлических параметров потока, геометрических характеристик аэратора. Методы факторного анализа с использрванием мате« матическогопланирования эксперимента позволяют получить эту взаимосвязь с требуемой точноотью при проведении наименьшего числа испытаний.

Применение микропроцессоров специального назначения для исследований пульсаций давления в точках по длине области примыкания струи позволяет получить статистические характеристики процессов непосредственно в ходе экспериментов и при необходимости вносить определенную корректировку в его план.

3. Анализ гидродинамического воздействия потока на водосливную поверхность показал, что пульсации далвения подчиняются нормальному закону распределения вероятности . Поэтому основной величиной, характеризующей процесс пульсаций является стандарт, который достигает своего наибольшего значения в пределах 0.5 * 1.2 дальности отлета струи от точки встречи нижней границы потока

с водосливом.

Для определения масштабов турбулентных возмущений можно использовать принцип "замороженной турбулентности".

Изучение масштаба турбулентности, частотных характеристик показало, что в исследуемой области течения поток мояно охарактеризовать как резконеравномерннй.

Масштаб турбулентных возмущений достигает максимума при относительной координате x/h а ■ 100, а диапазон ведущих частот hf /fCp лежит в пределах от 0.02 до 0,06.

Для вычисления стандартов пульсаций давления и масштабов турбулентных структур в работе получены экспериментальное зависимости.

4. За пределами области максимальной деформации струи течение явля-"ется квазиравномерным, и в атом случае для расчета нагрузок на

водосбросную поверхность можно использовать данные, полученные для равномерного, потока на быстротоках.

Исследование аэраторов с турбулизаторами (разрезной аэратор) выявило некоторое снижение гидродинамических нагрузок по сравнению с нераэреэкш аэратором.

5. Работа аэратора характеризуется количеством вовлеченного в поток

воэдаса, определяемое совместным влиянием взаимообусловленных факторов: угла дефлектора, величины вакуума под струей, дальностью отлета струи, скоростью и глубиной потока. При этом с увеличением угла дефлектора дальность^ отдета струи возрастает, а с увеличением вакуума - дальность отлета струи уменьшается. Потоки, имеющие относительную глубину Ь / Ь а 4-5 в сравнении с потоками глубиной

^ / Н а ■ 2-3 менее подвержены влиянию вакуума. Поэтому для глубоких потоков вакуум мояет быть принят достаточно большим, что приводит к уменьшению интенсивности пульсаций давления на поверхно-. сти водосброса.

Поддержание выбранного значения вакуума под струей обеспечивается выбором необходимой площади воздуховодов воздухоподводящей системы.

6. Использование турбулизаторов позволяет увеличить количество вовлекаемого в поток воздуха в 1.6-2.0 раза при прочих равных условиях, однако при этом снижается дальность отлета струи на 30-40%. Полученные данные могут служить для качественной оценки работы аэратора с турбулизаторами при выборе конструкции аэрационного устройства.

7. Сравнение результатов эксперимента с данными натурных исследований показало хорошее совпадение результатов. Полученные данные можно использовать для расчета натурных сооружений.

Проведенные исследования аэрационных устройств позволяют рекомендовать более широкое их применение в практике гидротехнического строительства.

По материалам диссертационной работы опубликованы следующие материалы;

I.. Родионов И.Г. Критерии оптимизации параметров аэратора на водосливах. Материалы всесоюзной конференции молодых специалистов / Вопросы гидротехнического строительства в горных условиях.-кл-

булети, 1989 г,, с.10.

2. Родионов М.Г. Аэрация водного потока за уступом на быстро-

токе. Материалы всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Допросы водохозяйственного строительства, мелиорации, использования и. охраны водных ресурсов. - Ереван, 1991.

3. Саранчев В.ф., Лунаци М.Э., Родионов М.Г.', Назарова Р.И, Модельные исследования аэраторов на поверхностнрм водосбросе гидроузла Тери. Сб.трудов МйСИ им. В.В.Куйбыщева. 20 о. с ил.

J-

hvf

1.0 ■

3.8 ' C.-6 ; -

,'G. 4 " 0.2 .

. - d ■ i i ■ з

Рио, I Изменение стандарта1 пульсаций давления в зависимости от относительной коордйнаты и числа Фруда.' I- экспериментальные точки пр!г:числе Фруда 6.2Sf; 2"- число Фру .да 7.05; 3- число Зруда 8.24? 4- число Эруда II.2.

Pjmj Нкс 1.2

1.0

0.8 0.6

50 100 . 150 200 250 ис.. 2 Изменение стандарта пульсаций' давления в зависимости от относительной глубины, скорости потока и вакуума, h п -'глубина потока на носке аэратора; Л -.дальность отлета струи.

Wh 0.03

1 0.05

• 1 .....Z одт

• *==-X •

и

. Ш № 90 О

т ш мо 4\в

4м гоо ма

Рис, 3 Зависимость дальности отлета струи от величины вакуума, для различных углов схода потока с носка авра-тора. а)о£ - .5° ; б) о*.« 7° в)оС- 10° . I- вкспв» римвнтальныв данные; 2- данные водосброса г/у Гог С10

Дй1еа

ад

56 В.7 9Л 0.5

зл оа

05 01 о

ь/ь Л»

л^а &

:Г 3 в

'У, 1»

—

и юа 13о ¿»со мо зад

Рис. 4 Влияние вакуума на производительность аоратЬра для различных значений Ь . I- экспериментальные данные; 2- данные г/у Гог Ьо Дй1еа ; з- р> -о,00073 Ц /Ь )г ож/

4

й» о.-» о.ь 0.3

ом аь а.г а.1 о

п

о е

^ V

•

х-«

ф »

Л5,.

и и я _________

ал ОА

о.ь

4С, 0.8

'ис. 5 Зависимость производительности1 аэратора от площади воздуховодов. I- экспериментальные» дапныо} й- данные г/у Гог с!а Ьтсх 5 з- г/у£тЬсйсо£00.; 4- г/у А та ¿им ; 5- г/у ТайЬевз ; 6- г/у СоСЪип .

0.4 о.» 11.7 ал о.з 0.к о л о.г 0.1

(1

1-4 4» 1 5!

1-Х ь/о ф

С» г

%

Р*

ь » « а

Рис. 6 Сопоставление данных лабораторного эксперимента с данными полученными на гидроузлах: 1т ГоЗС (\д АиШ. $

г-бпЬойсасао. 3- АтаЕига ; 4-ТаяЬе1а.;Бг ..СоСЬип $

6- лабораторные данные.

Подписано в печать 9.04.92 г. Формат 60хВ41/16 Пвч. офс. И-107 Объем I уч.-изд.л. Т.100 Заказ ^ Бесплатно.

Ротапринт МИСИ им. В.В. Куйбышева