Расчет водобойного колодца

Гашение энергии в водобойном колодце осуществляется затоплением гидравлического прыжка, образующимся в колодце при выходе потока с быстротока.

Расчет гасителя энергии за быстротоком сводится к определению глубины и длины водобойного колодца. Глубина колодца определяется методом подбора [1,2,3,8].

1. В первом приближении глубина колодца d определяется по формуле

d₁ = σ₁ · h₁˝ – h_б , (2.32)

где σ₁ – коэффициент запаса (1,05 – 1,10); h₁˝ – выше определенная глубина, сопряженная с глубиной h_c1 = h₁´ при энергии Е₀₁ = E_кб; h_б – нормальная глубина в канале за быстротоком, она не зависит от глубины колодца и остается неизменной во втором и третьем приближении (h_б = h₀₃).

Рис. 2.12

2. Во втором приближении глубина водобойного колодца определяется с учетом глубины d₁, согласно формуле 2.32

d₂ = σ₂ · h₂˝ – h_б .

Здесь σ₂ = (1,2 – 1,3); h₂˝ определяется с учетом глубины колодца d₁, например по графику А.А. Угинчуса [1,2,4,8], или по предыдущей методике при энергии

Е₀₂ = E_кб + d₁ . (2.33)

3. Если d₁ и d₂ отличаются более чем на 5 %, определяют глубину
колодца в третьем приближении:

d₃ = σ₂ · h₃˝ – h_б ,

где h₃˝ определяется также с учетом d₂, т.е. при энергии Е₀₃, равной

Е₀₃ = E_кб + d₂ .

Расчет выполнять до тех пор, пока расхождение между значениями d не будет превышать 5%.

4. Длина водобойного колодца l_к, определяется, согласно рис.2.12, суммой дальности отлета струи и длины подпертого прыжка l_пп:

l_к = l_отл + l_пп . (2.34)

Существуют разные рекомендации по определению этих длин [1,3,7,9]. Воспользуемся следующими:

l_отл = 0,32 · υ_кб ; (2.35)

l_пп = 0,8 · l_п , (2.36)

где l_п – длина гидравлического совершенного прыжка, определяемая по рекомендации H.R Павловского:

l_п = 2,5 · (1,9 · h˝ – h´). (2.37)

Расчет водобойного колодца комбинированного типа аналогичен приведенному расчету [1,2,3,5,10].