Судоходный шлюз

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к судоходнымшлюзам,Известен судоходный шлюз, содержащийверхнюю и нижнюю головы, камеру, в днище которой расположены распределительная галерея с выпусками и галереи подачи,каждая из которых сообщена с распределительной галереей на соответствующем ейучастке камеры 1),Недостаток известного шлюза - плохие1 Оусловия отстоя судов в камере во время шлю.зования.- Цель изобретения - улучшение условий отстоя судов в камере во время шлюзования. 15Поставленная цель достигается тем, чтосудоходный шлюз, содержащий верхнюю инижнюю головы, камеру, в днище которойрасположены распределительная галереяс выпусками и галереи подачи, каждая изкоторых сообщена с распределительной галереей на соответствующем ей участке камеры, распределительная галерея расположена по оси шлюза и сообщена с каждойиз галерей подачи на соответствующем ейучастке камеры посредством равномерно 25размещенных в их общей вертикальной стенке распределительных отверстий перетока,при этом площадь поперечного сечениягалереи подачи равна 2-4 площадям сечения распределительной галереи,На фиг. 1 показан шлюз, вид в плане;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; нафиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 -кривые обработки экспериментальных данных гидравлической модели шлюза,Судоходный шлюз имеет верхнюю и нижнюю головы 1 и 2 и камеру 3. В днище 4камеры 3 расположены, например, две галереи 5 подачи, одна из которых питаетверховой участок камеры и сообщена с распределительной галереей 6, например на 4 Одлине первой половины камеры. При этомось распределительной галереи б совмещена с осью камеры шлюза. Вторая галерея5 подачи расположена симметрично первойотносительно оси камеры 3 и зеркально сообщена с распределительной галереей 6 на 45второй половине длины камеры. Пол распределительной галереи 6 наклонен в сторону каждой из галерей 5 подачи, что способствует равномерному распределениюдавления по ширине галереи 6. Галереи5 подачи сообщены с распределительной галереей б посредством отверстий 7 перетока,расположенных равномерно по длине галереи 6 в их общей вертикальной стенке надлине участка питания, достаточной для того, чтобы было выдержано отношение площади галереи подачи 5 к площади распределительной галереи 6 в пределах 2 - 4. Скамерой 3 распределительная галерея б сообщена выпусками 8. С целью увеличения сопротивления на выходе потока в камеру 3, выравнивания давления в распределительной галерее 6 и улучшения распределения расхода между выпусками 8 над послед. ними установлены щитки 9. Для равномерного распределения потока по ширине и длине распределительной галереи площади сечения отверстий 7 перетока составляют 2,5-5 площадей сечения выпусков 8. При этом минимальное соотношение площадей принято при наличии над выпусками щитков 9. Это оптимальное соотношение площадей отверстий перетока и выпусков получено на основании экспериментальных исследований гидравлической модели предложенной конструкции шлюза.Шлюз работает следующим образом.Из верхнего бьефа вода поступает в галереи 5 подачи, каждая из которых питает распределительную галерею через отверстия 7 перетока. Из распределительной галереи 6 через выпуски 8 происходит наполнение (или опорожнение) камеры. За счет того, что отверстия 7 рассредоточены по длине галереи 5 подачи и сообщаются с общей распределительной галереей 6, происходит выравнивание давления перед выпусками 8 как по длине галереи 6, так и по длине выпусков 8, Выравнивание давления обеспечивает равномерное распределение расходов в выпусках,Равномерность распределения расходов по длине участка питания обеспечивается за счет предложенного отношения площади галереи 5 подачи к площади распределительной галереи 6 в пределах 2-4.Этот диапазон обосновывается экспериментальными данными, на основании обработки которых построены кривые зависимости (фиг. 4) соотношения расходов, поступающих в первый и последний выпуск участка питания от площадей сечения галереи подачи и распределительной галереи. На фиг. 4 показаны кривая 1 относительных расходов К = первого выпуска, кривая 2 относительных расходов последнего выпуска, расход О;юаня 1-того выпуска, средний расход Я,одного выпуска. При изменении площади распределительной галереи изменяется соотношение расходов, поступающих в первый и последний выпуски на длине участкапитания. Как видно по характеру кривых 1 и 2, с уменьшением площади распределительной галереи (юраспр) расход в первых выпусках уменьшается, а в последних возрастает. При соотношении площадей сечений галерей А= = -- ф ---- ( 2 относительныи расходВпо ьнраспр1131969 2,3К приближается к 1, однако при этом ухудшается распределение потока по ширине камеры (по сечению каждого выпуска). С целью обеспечения оптимальных условий отстоя судов неравномерность распределения расходов по выпускам не должна превышать 15%. Это обеспечивается при отношении А - ффцф, лежащем в пределах 2 - 4.На фиг. 4 штриховкой показана оптимальная область соотнОшения площадей галереи подачи и распределительной галереи. Нарушение равномерного распределения расходов привело бы к разбалансу расходов по длине камеры и появлению продольных уклонов и течений, вызывающих возникновение значительных усилий в чалках судов. Симметричное и равномерное поступление рас 4хода по длине выпусков 8 исключает возникновение поперечных уклонов и течений, а следовательно, и усилий в чалках судов,Технико-экономический эффект от при менения предложенной конструкции заключается в значительном улучшении условий отстоя шлюзующихся судов, что дает возможность уменьшить время наполнения и увеличить судопропускную способность шлюза. Кроме того, компактное размещение галерей подачи под днищем шлюза и предложенное сопряжение их с распределительной галереей позволит уменьшить объем скальных и бетонных работ, экономический эффект от которого в каждом конкретном случае определяется исходя из условий производства работ.1131969 даРд 8, раслр Составитель Г,Техред И. Верес Тираж б 43 ВН КИПИ Государственного по делан изобретений 113035, Москва, )К 35, Рау Филиал ППП Патент, г. УжгорЗимокосов 4/5иая, 4 Редактор И. КовальчукЗаказ 9360/25 ЛущенкоКорректорПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д.од, ул. Проект