Гидротехнические сооружения. Том II

дросселя еще тонок и возникающая сзади него небольшая вихревая область лишь незначительно влияет на плавность течения. К сожалению, при промежуточных положениях дросселя имеют место гораздо менее благоприят ные условия течения воды (рис. 267). Если угол поворота оси дросселя по отноше нию к оси водоспуска назвать о, то при возра стании угла поворота S все более и более сужи вается живое сечение, зато все более и более увеличивается область вихревого движения сзади дросселя, что вызывает возрастание потери энер гии. Величина коэфициента Ç при частичных от крытиях Дросселя дала в табл. 28, составленной по измерениям Вейсбаха.

Закрытое положение дросселя 1—1 (266а) чаще всего отвечает углу 70—80° по отношению коси водоспуска для того, чтобы можно было прижи мать сидящее на окружности уплотняющее кольцо наклонно к гладко отшлифованной внутренней поверхности кожуха и тем самым достигать луч шего уплотнения. Однако в месте прохода оси дросселя через ко жух эта мера не достигает цели. Здесь плотность зависит естественно от степени точности пригонки этих частей затвора. Обычно применяемые в напорных трубопро водах дроссели имеют корпус с двойными стен ками сегмснтообразного сечения при наиболь шей толщине S посредине; эта толща отвечает толщине ступицы S, выбираемой по соображе ниям прочности. При открытом положении дросселя (О—О, рис. 266а) свободное сечение трубы уменьшается. Таким образом протекающая вода должна сна чала повысить свою скорость от величины и 0 в свободном сечении F 0 трубы до величины Ро V X = V 0 рг в самом узком сечении F lt а затем понизить до i/o в месте выхода воды в сечении F 2 . "Сечение F 2 при обычном расположении затвора и постоянном диаметре трубы равно Ду, сужен ное сечение равно Ускоренное движение почти не сопровождается потерей энергии, тогда как при падении скорости имеем наоборот явные потери, внешним призна ком чего служит возникновение сзади дросселя вихревой области (рис. 266а). V <, 2 Величина потерн напора Л = ту^+при нор мальном сечении трубы F 2 . ^ Величина 6, зависящая от величины -ру или от S так называемой характеристики дросселя - р , не поддается определению теоретическим путем, а может быт найдена лишь экспериментальным путем. К сожалению результаты таких экспериментов полностью не опубликовываются, вследствие чего в приводимой шіже табл. 27 даем приближенные значения величин 5 для Еіюлне открытого дрос селя. Таблица 27

Таблица

28

Угол поворота . .

10

20

30

40

.10

60

70 S0

F —

0,826 0,653 0,500 0,357 0,234 0,134 0,060 О

7'а 6 .

0,52 1,54 3,91 10,8 32,6

118

750

Как будет показано ниже, лишь в зависимости от степени понижения давления в суженном се чении расположенное сзади дросселя мертвое про странство либо наполняется водяными вихрями, либо представляется вполне или частично напол ненное паром пространство (область кавитации). Оба состояния неблагоприятно влияют на экспло атацию и продолжительность службы дросселя. В первом случае вихри вызывают периодичес кое изменение давления на задней стороне дрос селя, а при маневрировании последним — вибра ции и чрезмерные напряжения в материале, что в итоге может привести, при продолжительном действии вихрей, к поломке, вследствие устало сти металла. Если же за дросселем образуется наполненное паром пространство, то хотя периодических коле баний давления у самого дросселя и не может происходить, зато ниже затвора (по течению) на блюдается при этом сильная коррозия, получаются сильные сотрясения и удары воды, передающиеся также и дросселю, и его приводу. Заслуживает внимания показанное на рис. 267 различие условий движения воды с одной и с другой сторон дросселя. Левая половина подобна постепенно суживаю щейся воронке; в правой половине воронка имеет более сильное сжатие (рис. 267).

Характеристика дросселя А

0,10 0,15 0,20 0,25

d

izD-

. . . .

. 0 , 8730 , 8090 , 7450 , 682

f., г d* 4 Коэфициент ; в пре- (

от 0,05 0,10 0,17 0,25

дела х . до 0,10 0,16 0,24 0,35 Из табл. 27 видно, что при нормальных усло виях и при значениях - j j от 0,15 до 0,20 значение ç остается сравнительно малым, так как корпус 1

Поэтому, несмотря на теоретически одинаковые с обеих сторон живые сечения, через левую по ловину протекает большее количество воды, чем