一种用于泄洪洞的消能孔板制造技术

一种用于泄洪洞的消能孔板，包括：洞塞，洞塞包括：第一柱体，第一柱体一端连接有第二柱体，第二柱体一端连接有第三柱体，第二柱体内设有导流件，导流件包括：第一孔板，第一孔板一端固定连接第一螺纹柱，第一螺纹柱一端固定连接第二螺纹柱，第二螺纹柱一侧固定连接第二孔板，能够起到较好的消能作用，同时泄洪过程中引发的水雾也能从排气孔中排出避免发生气爆现象。现象。现象。

【技术实现步骤摘要】
一种用于泄洪洞的消能孔板


[0001]本技术属于水利水电工程中水工建筑物泄洪消能
，具体涉及一种用于泄洪洞的消能孔板。

技术介绍

[0002]本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
[0003]高坝下泄水流具有高水头、大流量、多泥沙和泄洪功率巨大等特点。如何将高坝下泄水流的巨大能量消杀掉，己经成为高坝建设的关键技术问题之一。将临时导流洞改建成永久利用泄洪洞，在洞内安装孔板或洞塞，使得水流在经过孔板或洞塞时突缩和突扩，在水流内部形成强剪切、紊动和漩涡来消杀水流的巨大能量，不失为一种理想的消能方式。而目前市面上有的孔板以及洞塞结构容易造成雾化问题，同时因此设计一款能够消能率高，且避免雾化问题的孔板当前亟需解决的问题。
[0004]现有专利提供了一定的解决方案，例如专利US8485227B2，该专利提供了一种可交换流动调节插件，使得流动阻力元件在主流道的旁通道的端口之间产生压力差。该专利提供的孔板能够实现较高的消能率，但仍存在水流在消能过程中引起水雾导致装置损坏的可能，在此，专利技术人认为还具有很大的改进空间。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0006]为了实现上述提到的提高消能效率以及避免雾化问题的需求，本技术提供了一种用于泄洪洞的消能孔板。/>[0007]本技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种用于泄洪洞的消能孔板，包括：洞塞，洞塞包括：第一柱体，第一柱体一端连接有第二柱体，第二柱体一端连接有第三柱体，第二柱体内设有导流件，导流件包括：第一孔板，第一孔板一端固定连接第一螺纹柱，第一螺纹柱一端固定连接第二螺纹柱，第二螺纹柱一侧固定连接第二孔板。
[0008]进一步地，洞塞为大型部件，其具体尺寸根据泄洪通道来制造，此外，孔板也设于泄洪洞内使用，洞塞主要包括有第一柱体，第二柱体以及第三柱体，该三个部件尺寸相匹配，第二柱体套设于第一柱体内，第三柱体与第一柱体端部固定连接，且利用水的压力能将第二柱体恰好顶牢在第一柱体内部，导流件占第二柱体内部空间的一半。
[0009]根据本技术一实施例中，第一柱体包括第一外壳，第一外壳为一空心圆柱，第一外壳一端倒角，第一外壳倒角处设有多个第一排水孔，第一排水孔一端抵接第二排水孔，第二排水孔一端连接有排水腔室，第一外壳侧面设有多个第一排气孔。
[0010]进一步地，第一柱体端面倒角为45
°
，其中第一排水孔的尺寸要大于第二排水孔，其主要目的在于水流活动空间突然放大，能够降低水流流速，使水流能够以较缓慢的速度
流出，而非从排水孔中飞溅出来。设置多个排水孔，能够避免内部水流压力过大损坏装置，同时在第一外壳侧面开设第一排气孔，该第一排气孔与外界连通能够避免泄洪过程中产生的水雾使得内部气体压力过大进而破坏装置。
[0011]根据本技术一实施例，排水腔室内设有第二柱体，第二柱体包括第二外壳，第二外壳一端具有阶梯状结构并与排水腔室的壁面配合使用，第二外壳中心开口设计，第二外壳侧面设有多个第二排气孔，第二排气孔与第一排气孔一一对应。进一步地，排水腔室靠近排水孔一端设有弧形凸起，主要目的用于削弱水流的冲击力，使水流击打在该弧形凸起上四散开来进而从排水孔中流出。
[0012]根据本技术一实施例，导流件包括第一孔板，第一孔板中心设有第一导流孔，第一螺纹柱内壁设有第一连接螺纹，第二螺纹柱侧面设有第二连接螺纹，第二连接螺纹与第一连接螺纹配合使用，第二孔板中心开设有孔体。
[0013]第一孔板表面具有多层阶梯状结构，能够使得水流通过的半径逐级递减，一方面能够增大水流流速使水流迅速通过，进而缩短水流流向恢复所需长度；另一方面逐级递减的水流，能够保证第一孔板表面受力均匀，进而保证第一孔板紧紧牢固在导流件内部，避免松脱。此外，第一螺纹柱与第二螺纹柱两端均设有与孔板尺寸高度适配的凹槽，第二孔板其表面开设的通孔形状为梯形与柱形的结合形状。
[0014]进一步地，第二孔板其半径较大的一侧沿着板壁形成紊流以及漩涡，以此来达到消耗水流能量的目的，同时锥形结构顶部削去尖端形成平台，能够减少初生空化数，且该结构相较于带有尖部的锥形结构具有更小的厚径比，其孔板的能量损失系数大。
[0015]进一步地，第三柱体具有贯通通孔，该通孔内壁环绕布设有台体，第三柱体内设有第三孔板，第三孔板为盘状结构且中心开孔设计，第三孔板外壁设有与台体对应环槽，第三孔板与台体装配设置。
[0016]根据本技术一实施例，第三柱体内设有第三孔板，第三柱体内设有台体，第三孔板通过台体与第三柱体固定连接，第三孔板中心开设通孔。其中第三孔板采用平头孔板能够较好削弱水流的冲击力，水流在通过通孔时流速增大压强减小，避免第三柱体一侧水压过大导致第三柱体与第三孔板之间松脱，且台体的结构也能够使连接处受力均匀，同时中部通道水压减小能够形成水流持续向洞塞流动的虹吸效果，也保证了水流不会积压在孔板一侧，避免装置损坏。
[0017]进一步地，第三孔板与第一孔板之间的缓冲区域为一级泄洪消能区域，第一孔板与第二孔板之间的缓冲区域为二级泄洪消能区域，第二孔板与第二排水孔之间的缓冲区域为三级泄洪消能区域。
[0018]由于水流经过孔板后，必须经过一段距离，流线才能接近平行，水流才能恢复正常，孔板后缘距离水流恢复点的距离称之为水流恢复长度。当水流流经第三孔板时，水流突缩后的射流主体直接扩充到整个一级泄洪消能区域，因此一级泄洪消能区域容量远大于二级、三级消能区域，水流才能够在一级泄洪消能区域内得到较好的缓冲以恢复正常。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术设计的孔板能够起到较好的消能作用，即利用了三种不同结构的孔板形成分级消能，并利用泄洪过程中形成的紊流以及漩涡达到进一步消能的目的，同时泄洪过程中引发的水雾也能从排气孔中排出避免发生气爆现象。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所涉及的洞塞结构示意图；
[0021]图2为本专利技术所涉及的洞塞爆炸分析示意图；
[0022]图3为本专利技术所涉及的洞塞侧面结构示意图；
[0023]图4为本专利技术所涉及的图3中A
‑
A向剖视图；
[0024]图5为本专利技术所涉及的导流件剖面结构示意图
[0025]图6为本专利技术所涉及的第一柱体剖面结构示意图；
[0026]图7为本专利技术所涉及的第二柱体与导流件装配剖面结构示意图；
[0027]图8为本专利技术所涉及的第二柱体剖面结构示意图；
[0028]图9为本专利技术所涉及的第三孔板剖面结构示意图；
[0029]图10为本专利技术所涉及的导流件爆炸分析示意图；
[0030]图11为本专利技术所涉及的图4中B处放大示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于泄洪洞的消能孔板，包括：洞塞（1），所述洞塞（1）包括：第一柱体（10），所述第一柱体（10）一端连接有第二柱体（20），所述第二柱体（20）一端连接有第三柱体（30），其特征在于，所述第二柱体（20）内设有导流件（21），所述导流件（21）包括：第一孔板（22），所述第一孔板（22）一端固定连接第一螺纹柱（23），所述第一螺纹柱（23）一端固定连接第二螺纹柱（24），所述第二螺纹柱（24）一侧固定连接第二孔板（25）。2.根据权利要求1所述的一种用于泄洪洞的消能孔板，其特征在于，所述第一柱体（10）包括第一外壳（15），所述第一外壳（15）为一空心圆柱，所述第一外壳（15）一端倒角，所述第一外壳（15）倒角处设有多个第一排水孔（11），所述第一排水孔（11）一端衔接第二排水孔（12），所述第二排水孔（12）一端连接有排水腔室（14），所述第一外壳（15）侧面设有多个第一排气孔（13）。3.根据权利要求2所述的一种用于泄洪洞的消能孔板，其特征在于，所述排水腔室（14）内设有第二柱体（20），所述第二柱体（20）包括第二外壳（27），所述第二外壳（27）一端具有阶梯状结构并与所述排水腔室（14）的壁面配合使用，所述第二外壳（27...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚建祥，吴晓红，
申请(专利权)人：浙江国际海运职业技术学院，
类型：新型
国别省市：