Гидротехнические сооружения. Том II

Еще большего рассеивания струи можно достиг нуть, снабдив кожух по окружности его плоскими зубцами, или придав волнистую форму поверхно сти, где струи отстают от нее. На рис. 281 в мас штабе изображены кривые энергии потока и давления для трубопровода водоспуска при d = 2 м и H = 50 м при ß = 0,20. Отсюда видно, что во избежание кавитации выходное сечение должно быть сужено до 54 , 4% от свободного сечения трубопровода. Расход при этом был бы равен 49 мР/сек. Интересно отметить, что расчет, произведенный без учета разрежения, дал бы для несуженного выпускного сечения трубы расход воды 76,5 мР/сек при разрежении р і — — 97 м, что практически невозможно. Если не сужать выходного сечения трубы, то для устранения кавитации пришлось бы строить вертикальный резервуар высотой 29,57 ж, что явно неэкономично (рис. 281). Поднятие уровня давления у дросселя путем создания потерь на трения по длине трубопро вода удается лишь при очень большой его длине. Так, устранение напора 29,57 м, имеющегося в сечении f при = 0,01 потребовало бы удли нения трубопровода на

Второй способ имеет целью приподнять кри вую р., водяной струи, находящейся в самых не благоприятных уело-

ВИЯХ.

Приподнять ее надо над границей кавита ции настолько, чтобы суверенностью устра нить кавитацию. Для водоспусков с одинаковыми диамет рами дросселей это значит, что уровень давления в сечении f 0 перед дросселем (табл. 4) должен ле жать выше абсолют ного давления пара (границы кавитации) больше, чем на трой ную величину напора ный подъем уровня давления при сохра нении прежнего гори зонта по кривой энер гии может быть до стигнут или путем сужения выходного Этот значитель- о 2 g'

" î v -

— в

с

Рис. 290. Различные формы сужения выпускного попереч ного сечения

29,57 X 2,00 X 19,62. 0,01 X 15,58-

сечения трубопровода (водоспуска), или путем со здания потерь на трение в длинном трубопроводе.

.478 м.

Р а ц и о н а л ь н ы е сужения выходного сечения даны на рис. 280. При этом мощ ности потока отве чает не выходное сечение F А , а у м е н ь ш е н н о е вследствие сжатия с е ч е ни е 7 ? д = 9 ' £ ' л . При формах А и в, представляю щих пологий или сжатый конус, во да выходит в виде сплошной цент ральной струи. Однако более рационально ста вить на конце тру бы колоколообраз ный распредели тель, подобный формам С — Е. Струя воды по лучает при этом к о л ь ц е о б р а з н ую форму и соответ ственно избранно му углу растворе ния распределяется на большую по верхность. При приемы

ѵ о

-

'-3.14

=1.90 -1,71 m

=оо

=з,14т г

Q-49.0m 3 /s

v,-33.03

I'ро 25,8028.70m/s Рис. 281. Пример расчета свободного от кавитации дросселя в трубопроводе водоспуска: 7—горизонт энергии; 2—кривая энергии; 3—атмосферное давление; 4—граница кавитации ç15,58,m/s г) v,--20,94 щ58

До сих пор мы принимали d трубопровода равным d дросселя. Однако можно осуществить иную схему, пока занную на рис. 282. Это вызовет уменьшение

большой своей поверхности струя воды испыты вает сильное трение об окружающий воздух, вско ре затормаживается и разрывается, весьма ослаб ляя свое разрушительное действие на водобой.