Устройство для моделирования вдольбереговых течений

(71) Черноморское отделение морских берегозащитных сооружений им. А.М. Жданова Всесоюзного научноисследовательского института транспортного строительства(56) 1. Патент США ъ 3557559, кл. 61-1, 1971.2. Авторское свидетельство СССР У 794106, кл, Е 02 В 1/02, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАд НИЯ ВДОЛЬБЕРЕГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ, включающее модель участка берега, насосную установку, соединенную трубопро. водами с подающим и всасывающим распределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установленные на трубопроводах, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности моделирования путем независимого регулирования величины и распределения подводимого и отводимого расходов жидкости, оно снабжено компенсационнойперфорированной трубой и крышкамис фиксаторами их положения, причемперфорированная труба соединенатрубопроводами с насосной установкой и расположена в противоположнойберегу части модели, крышки с фиксаторами подвижно установлены на отверстиях распределительных патрубков,примыкающих сбоку к противоположньвкраям моделируемого участка берега.Изобретение относится к гидравлическим исследованиям гидротехнических сооружений и предназначенодля лабораторных исследований волновых воздействий в береговой зонепри различных очертаниях берега,направлениях и интенсивности воздействия волн и вдольберегового течения на берег,Известно устройство для моделирования динамики береговой зоны,включаняцее модель участка берегаи насосную установку 1.Однако в данном устройстве взаимодействие волн и моделируемогоберега искажается у боковых граничных створов модели и поэтому дляисследований используют только еесрединную часть. 1 О 20Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования вдольбереговых течений, включающее модельучастка берега, насосную установку,25соединенную трубопроводами с подающими всасываощим распределительнымипатрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установленные на трубопроводах 1.23.30Однако известное устройство непригодно для моделирования динамикиприбрежных течений со сложной эпюрой распределения расхода иэ-заблизкого распапожения распределитель ных патрубков друг к другу и отсутствия приспособления для измерения.степени открытия отверстий, что непозволяет регулировать подводимыйи отводимый расход жидкости по длине модели и патрубков.Целью изобретения является повышение точности моделирования путемнезависимого регулирования величиныи распределения подводимого и отво ф 5димого расходов жидкости,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для моделирования .вдольбереговых течений, включающая модель участка берЕга, насосную установку, соединенную трубопроводами с подающим и всасываощим распределительными патрубками с отверстиями, выполненными вдоль их образующих, регулирующие затворы и расходомеры, установленные на трубопроводах, снабжено компенсационнойперфорированной трубой и крьппками с фиксаторами их положения, причемперфорированная труба соединена трубопроводами с насосной установкой ирасположена в противоположной берегучасти модели, крьппки с фиксаторамиподвижно установлены на отверстияхраспределительных патрубков, примыкающих сбоку к противоположным краям моделируемого участка берега.На фиг, 1 схематически показаноустройство для моделирования вдольбереговых течений в плане; нафиг.2 крышка и фиксатор ее положения, подвижно установленные на отверстиираспределительного патрубка.Устройство для моделированиявдольбереговых течений состоит измодели 1 участка берега 2, насоснойустановки 3, соединенной трубопроводами .4 и 5 с распределительными подающим и всасывающим патрубками 6и 7 с отверстиями 8, выполненнымивдоль их образующих 9.Устройство снабжено также компенсационной перфорированной трубой 10,присоединенной трубопроводами 11 и 12к насосной установке 3,Трубопроводы 4, 11 и 12 оборудованы регулирующими затворами 13,14 и 15 и расходомерами 16, 17 и 18,а патрубки 6 и 7 - крышками 19 сфиксаторами 20 их положения,Труба 10 и волнопродуктор 21 расположены в противоположной берегу 2части модели 1 так, что труба 1 Орасположена между волнопродуктом 21и берегом 2. Распределительные патрубки 6 и 7 примыкают сбоку вдоль граничных створов 22 и 23 к противоположным краям 24 и 25 моделируемого участка берега 2,Крьппка 19 снабжена резиновой рро"кладкой 26, а фиксатор 20 выполнениз диска 27,с ручкой 28, установленного на оси 29 с эксцентриситетом,1В связи с тем, что исследованияна моделях проводят при разных направлениях вдольбереговых теченийи волн, данное устройство предусматривает воспроизведение вдольберегового течения как в направлении отграничного створа 22 в сторону створа 23, так и от граничного створа23 в сторону граничного створа 22,При этом распределительный патрубок 6 в первом случае является подающим, а во втором - всасывающим,а патрубок 7 - наоборот, Для того,3 11478чтобы патрубки 6 и 7, всасывая волуиз бассейна, не захватывали с водойвоздух, их эаглубляют в траншеи, Ихдлина должна быть равной или большей ширины прибойной эоны, 5Данное устройство позволяет проводить гидравлические исследованиядля различных форм моделируемогоберега: прямолинейной, вогнутой и выпуклой. 1 ОУстройство для моделированиявдольбереговых течений работает следующим образом,При подходе волн к берегу 2 подуглом, не равным нудю градусов, 15в прибойной зоне формируется вдольбереговое ечение, В случае однородного по длине участка берега 2 и ге. нерирования волн волнонродуктором21, повернутым в сторону края 25,насосная установка 3 через распределительный патрубок 7 забираетводу в граничном створе 23 и потрубопроводу 4 через распределительный патрубок 6 подает ее в граничный створ 22,В этом случае искажение характеристики течения от влйяния граничныхстворов может быть устранено с помощью распределительных патрубков6 и 7 без компенсационной трубы 10так как сколько воды .забирается в йизовом граничном створе 23 патрубком 7, столько же будет подаватьсяк верховому створу 22 патрубком 6,Распределение расхода по ширинеприбойной зоны и величина расхода ..регулируются путем изменения площадиотверстий 8, а также затвором 13,установленным на трубопроводе 4, иконтролируется расходомером 16,При этом затворы 14 и 15 на трубопроводах 11 и 12 закрыты., Компенсационная труба 10 подключается к работе устройства в техслучаях, когда значения вдольберегового расхода в граничных створахмодели не равны друг. другу.Подобная картина возникает примоделировании береговой линии, имеющей форму залива или мыса,Если расход в низовом граничномстворе 23 меньше вдольберегового 12 4расхода в верховом створе 22, тооткрывается затвор 14 и через перфорированную компенсационную трубу10 по трубопроводу 12 насосной установкой - забирается недостающаячасть расхода. Суммарный расход,отводимый через распределительныйпатрубок 7 и трубопровод 12, подается в верховой граничный створ 22.Контролирование расходов осуществляется расходомерами 16 и 7, арегулирование - затворами 13 и 1 Ф,Если вдольбереговой расход в низовом граничном створе 23 большерасхода в верховом граничном створе 22, то открыты затворы 15 и 13,а затвор 14 закрыт,4Часть расхода, отводимого через патрубок 7 и трубопровод 5, направляется по трубопроводу 11 в противоположную берегу 2 часть модели 1. Расход воды, подводимой в верховой граничный створ 22 и отводимой по трубопроводу 11, регулируют затворы 15 и 13 и контролируются расходомерами 16 и 18.Как показали экспериментальные исследования, применение разработан ного устройства для моделирования вдольбереговых течений позволяет исключить влияние граничных створов на вдольбереговые процессы в бассей" нах как с передвижными, так и со стационарно установленными волнопродуктами, что повышает точность моделирования,Независимое регулирование величины и распределения расхода жидкости в низовом и верховом граничных створах дает воэможность проводить моделирование динамики участков берега со сложной геометрией прибрежной зоны, в том числе при наличии- транзитного потока. Кроме того, устройство может быть использовано при изучении задач водообмена в берегово 1 зоне, поскольку позволяет непосредственно измерять вдольбереговой расход жидкости/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна каз 1540/28 Тираж.649 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушска