基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道制造技术

技术编号:40154520 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-26 23:29
本技术涉及一种基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,包括溢洪道边墙、溢洪道底板、掺气坎、伯努利进气口、文丘里管和掺气管;所述掺气坎设置在溢洪道边墙之间的溢洪道底板上;所述掺气坎设置为三角形钢筋混凝土结构;掺气坎左右开有侧边孔,掺气坎的背水面设有空腔;所述伯努利进气口、文丘里管和掺气管设置在溢洪道边墙侧部;伯努利进气口、文丘里管和掺气管依序连接设置;所述掺气管的末端穿过侧边孔设置在空腔内。本技术基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道设计简单,施工方便,利用伯努利效应和文丘里效应的叠加效果,在常规掺气坎和水面之间负压区的基础上,又增加了进气口附近负压区,实现了无动力条件下掺气。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,属于水利工程领域,更具体地说,属于水利工程泄水建筑物。


技术介绍

1、溢洪道作为水库大坝工程中的重要泄水建筑物,对大坝安全和下游流域防洪起到重要保护作用。随着大坝坝高的加高,泄水的水头变大,流速加快,高速水流对溢洪道底板的空化空蚀破坏加剧,行之有效的解决办法之一是增加水流中的含气量,一方面可以降低高速水流对溢洪道底板的空化空蚀作用,另一方面由于含气量升高,水流的表观密度降低,所以当水流冲出溢洪道进入消力池等消能设施时,水流对单位面积消能设施的冲击破坏就降低了。

2、一般的掺气方式是建造掺气坎或优化溢洪道局部体型,常规掺气仅靠水流流过掺气坎时产生的负压从掺气井内吸气,这种方式的掺气量不足、掺气效果不理想。优化溢洪道局部体型的做法需要实际搭建多种水力学原型试验,消耗的工程量和时间成本较大。


技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题和不足,本技术提供一种基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道。本技术在常规掺气坎的基础上,增加了基于伯努利效应和文丘里效应的引气装置,在引气装置的作用下,引入掺气坎的空气量加大,水流的掺气量增加,弥补了常规掺气坎掺气量不足的问题。在溢洪道顶部增加了带有导流梳齿的防冲盖板,防止水流冲出溢洪道的同时将水流在垂直方向上散化,增加水流与空气接触面积,进一步增加掺气量,本装置适用于一般水利工程。

2、伯努利效应和文丘里效应的具体发生方式是:当水流流过掺气坎时,掺气坎与水面之间会形成负压区,将空气从文丘里管吸入负压区,当空气进入文丘里管时,文丘里管截面由宽变窄,发生文丘里效应,空气流速加快,由于空气的连续均质特性,前方空气流速加快,后方空气流速也会加快,引发伯努利效应,造成文丘里管附近空气压强减小,出现二次负压区,因此更多的空气被吸入文丘里管。

3、本技术通过以下技术方案实现。

4、一种基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,包括溢洪道边墙1、溢洪道底板2;所述溢洪道包括掺气坎3、伯努利进气口4、文丘里管401和掺气管402;

5、所述掺气坎3设置在溢洪道边墙1之间的溢洪道底板2上;

6、所述掺气坎3设置为三角形钢筋混凝土结构;掺气坎3左右开有侧边孔301,掺气坎3的背水面设有空腔302;

7、所述伯努利进气口4、文丘里管401和掺气管402设置在溢洪道边墙1侧部;

8、伯努利进气口4、文丘里管401和掺气管402依序连接设置;

9、所述掺气管402的末端穿过侧边孔301设置在空腔302内。

10、进一步为,本技术所述掺气坎3与溢洪道底板2浇筑设置成一体。

11、进一步为,本技术包括墙后填土6;所述掺气管402设置在墙后填土6内。

12、进一步为,本技术所述文丘里管401安装在伯努利进气口4内部,文丘里管401下端连通l形掺气管402,掺气管402穿过溢洪道边墙1、侧边孔301后连通掺气坎3内的空腔302。

13、进一步为,本技术所述伯努利进气口4为圆台形混凝土墩,文丘里管401为上宽下窄的圆管,掺气管402为圆管。

14、进一步为,本技术所述文丘里管401和掺气管402的材料均为pvc。

15、进一步为,本技术包括防冲盖板5;所述防冲盖板5设置在掺气坎3下游的溢洪道边墙1上部。

16、进一步为,本技术在所述防冲盖板5上部设置有配重块501。

17、进一步为,本技术在所述防冲盖板5下底部固定设置有导流梳齿502。

18、进一步为,本技术所述导流梳齿502的底部设置为流线型。

19、本技术的有益效果是:本技术基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道设计简单,原理清晰,施工方便,利用伯努利效应和文丘里效应的叠加效果,在常规掺气坎和水面之间负压区的基础上,又增加了进气口附近负压区,实现了无动力条件下掺气,同时带有导流梳齿的防冲盖板,能将水流在垂直方向上散化,增加水流与空气接触面积,进一步增加掺气量。本装置适用于一般水利工程,尤其是水利工程泄水建筑物。

20、下面结合附图和具体实施方式本技术做进一步解释。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,包括溢洪道边墙(1)、溢洪道底板(2);其特征在于,所述溢洪道包括掺气坎(3)、伯努利进气口(4)、文丘里管(401)和掺气管(402);

2.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述掺气坎(3)与溢洪道底板(2)浇筑设置成一体。

3.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,包括墙后填土(6);所述掺气管(402)设置在墙后填土(6)内。

4.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述文丘里管(401)安装在伯努利进气口(4)内部,文丘里管(401)下端连通L形掺气管(402),掺气管(402)穿过溢洪道边墙(1)、侧边孔(301)后连通掺气坎(3)内的空腔(302)。

5.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述伯努利进气口(4)为圆台形混凝土墩,文丘里管(401)为上宽下窄的圆管,掺气管(402)为圆管。

6.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述文丘里管(401)和掺气管(402)的材料均为PVC。

7.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,包括防冲盖板(5);所述防冲盖板(5)设置在掺气坎(3)下游的溢洪道边墙(1)上部。

8.根据权利要求7所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,在所述防冲盖板(5)上部设置有配重块(501)。

9.根据权利要求7所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,在所述防冲盖板(5)下底部固定设置有导流梳齿(502)。

10.根据权利要求9所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述导流梳齿(502)的底部设置为流线型。

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【技术特征摘要】

1.一种基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,包括溢洪道边墙(1)、溢洪道底板(2);其特征在于,所述溢洪道包括掺气坎(3)、伯努利进气口(4)、文丘里管(401)和掺气管(402);

2.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述掺气坎(3)与溢洪道底板(2)浇筑设置成一体。

3.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,包括墙后填土(6);所述掺气管(402)设置在墙后填土(6)内。

4.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征在于,所述文丘里管(401)安装在伯努利进气口(4)内部,文丘里管(401)下端连通l形掺气管(402),掺气管(402)穿过溢洪道边墙(1)、侧边孔(301)后连通掺气坎(3)内的空腔(302)。

5.根据权利要求1所述的基于伯努利效应和文丘里效应的组合式溢洪道,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:桂博冯燕明覃珊珊张帅王浩宇陈廷才段晓龙
申请(专利权)人:中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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