Әож 627. 886 Жоғары арынды су тораптарының су тастау қҰрылымдарынан келетін қауіптер



жүктеу 43.04 Kb.
Дата20.12.2018
өлшемі43.04 Kb.
түріҚұрамы

ӘОЖ 627.886
ЖОҒАРЫ АРЫНДЫ СУ ТОРАПТАРЫНЫҢ СУ ТАСТАУ

ҚҰРЫЛЫМДАРЫНАН КЕЛЕТІН ҚАУІПТЕР
Есмаханбетов А., Кадырбекова А., Байжигитова М.Т.

М.Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті, Тараз қ.
Су торабындағы су тастау құрылымының түрі, құрамы және орналасуы – арнаның есептік өтіміне, бьефтердегі деңгейлер құламасына, су торабы тағайындалуы мен типіне, тұстаманың топографиялық және геологиялық жағдайлары мен пайдалану талаптарына байланысты болады [1].

Cу тастау құрылымдарының өткізу қабілеті – тасқын суын өткізу үшін барлық су өткізу құрылымдары, оның ішінде кеме жүру шлюзі, ГЭС турбинасы және т.б, жұмыс істеуі шартынан тағайындалады. Пайдалану шарттары қажет ететін болса, су тастау құрылымдары төменгі бьефке тасындылар мен жүзбе заттардың өтуін қамтамасыз етуі тиіс.

Су тастау құрылымдарын гидравликалық белгілері бойынша – арынсыз және арынды (су желісі бойымен тосқауыл бар-жоқтығы), конструктивтік ерекшеліктері бойынша – ашық және жабық (тұйық көлденең қималы), орналастырылуы жағынан – бөгетті және жағалық (бөгет денесінен тыста орналасқан) деп бөледі.

Бөгетті су тастағыштар беттік (суағарлар) және тереңдік болуы мүмкін. Тау етегінде орналасатын жоғары арынды бөгеттерде су тастағыштар, суағарлар түрінде орындалады. Олардың артқышлығы сонда, бөгет денесінде саңылаулар мен жапқыштар жоқ, су қоймасынан жүзбе заттарды тастау мүмкіншілігі бар.

Су тастағыш құрылымдар ретінде практикалық кескінді қисық бетті суағарлар қолданылады. Төбесі мен төмен жағының кескіні жатық, оны көбінесе жұқа тік қабырғадан асып ағып түскен ақпаның (1.а-сурет) координаталарына сәйкес етіп жасайды. Суағарлардың төменгі бетінде тік бұрышты тұмсықша да (1.б-сурет) болуы мүмкін. Жоғарыда келтірілген олардың кескіндері қисық сызықты, тік бұрышты және көпжақты боп келеді. Олардың ішінде көп тараған, қисық сызықты практикалық пішінді, вакуумсыз суағарлар. Бұл суағарлардың, су ағып түсетін табанында (ақпаның астында) вакуум пайда болмайды.

Сурет 1. Практикалық кескіндегі суағарлар
Көмілмеген практикалық кескінді суағарларда төменгі бьефтің деңгейі суағар төбесінен төмен жатады (h < p), ал өтім (11.2) формула бойынша табылады [2]. Арнаның бүйірінен сығылуын ақпаның сығылуына түзету коэффициентін (ε) ендіру арқылы есепке алады. Сонда көмілмеген практикалық кескінді суағардың өтімі:
(1)
мұндағы – ақпаның бүйірлік сығылу коэффициенті, оны Е.А. Замариннің формуласымен табуға болады:
(2)

вТсуағар тесігінің тиімді ені; Н0 – толық арын:

β – діңгектердің беталды пішіндеріне байланысты ағынның сығылуын есепке алатын коэффициент, β = 0,06…0,20.

Жалпы бүйірлік сығылу коэффициенті, ε = 0,85…0,95 аралығында қабылданады.

Көмілген практикалық кескінді суағарларда төменгі бьефтің деңгейі суағар бетінен жоғары жатады hТ.б>P, cалыстырмалы деңгей айырмасы және hK>0,4 болады. Суағардың көмілуі, оның өтімін кемітетіні белгілі, сондықтан (11.25) формулаға көмілу коэффициентін (δk) ендіреміз:
(11.27)
Көмілу коэффициенті және δk < 1.
Тау етегінде орналасқан су торабы құрамындағы су тастау құрылымдарының арыны жоғары болатыны белгілі. Арын үлкен болған сайын, құрылымның элементтеріне әсер ететін ағын жылдамдығы үлкен болып, ағын қозғалысын басқару күрделене түседі және су тастағыштың төменгі бьефіндегі судың өте жоғары артық кинетикалық үлестік энергиясын бәсеңдетуге тура келеді. Арын шамасы 10 м төңірегінде болғанда, жылдамдық 15 м/с дейін болып, кавитация, аэрация, пульсациялық күштер сияқты құбылыстар құрылымның тұрақты жұмыс істеуіне айтарлықтай әсер етпейді және сондықтан құрылымдарды жобалау кезінде бұлар ескерілмейді. Ал, арын 40-50м, су жылдамдығы 25-28 м/с (жылдамдық коэффициенті 0,9 кезде) болғанда, су өткізу құрылымдарының қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін ерекше шаралар қолдануға тура келеді.

Жоғары арынды су тораптарының су тастау құрылымдарындағы ағынды жоғары жылдамдықты деп атайды. Бірақ, жоғары арынды ағын деген – салыстырмалы шама, себебі жоғары жылдамдықты ағынға айтылатын бірқатар ерекшеліктер, шамалы кіші жылдамдықтарда да байқалады. Мысалы, лабораториялық жағдайларда масштабы 1:100 модельде зерттеулер кезінде, жылдамдықтың масштабтық коэффициенті Фруд бойынша модельдеу кезінде 10 тең, соған орай болмыстағы 20-30 м/с, модельде 2-3 м/с құрайды. Сонда да, салыстырмалы модельдегі шағын жылдамдықтар кезінде, буырқанған толқындар, төменгі бьефпен ақпалар шашырылып қосылуы, жоғары арынды су тораптарында орын алатын жылдамдық және қысым пульсациялары және де, мысалы, тұйық құбырдағы еркін су бетінен кеңістік вентиляциясы процесі орын алады.

Сол себепті жоғары арынды су тастау құрылымдарын зерттеу және жобалау кезінде келесі қағидаттарды ескеру қажет:

- конструкцияларда қайтару күшін тудыратын гидродинамикалық жүктеменің пульсациялық сипатын;

- кавитациялық эрозиямен туындайтын кавитация құбылысын;

- ағынның тереңдігін өзгертетін аэрация мен деаэрацияны, олар тұйық құбырларда тығын, гидравликалық соққы түзілуіне ықпал етеді;

- динамикалық жүктемені артып, ағынды басқаруды қиындататын буырқанған ағынның құрылыммен өзара әсерлесуі кезінде қарсылық толқыны түріндегі толқынды түзілістерді;

- құрылымның жұмысы мен төменгі бьефтің режиміне кері әсерін тигізетін, ағынның орнықтылығы бұзылуы нәтижесі ретінде толқындардың өздігінен түзілуін;

- су тастау құрылымдары элементтерінің ерекше қарқынды абразивтік мүжілуін;

- сөндіру үшін ерекше шараларды қажет ететін, төменгі бьефке түсетін ағында көп мөлшерде болатын артық энергияны.

Жоғарыда аталған құбылыстар жоғары арынды су тораптарының су тастау құрылымдарынан келетін қауіптерді дұрыс бағалауға, олардың алдын алу шараларын уақтылы ұйымдастыруға және құрылымдардың орнықтылығы мен беріктілігін көтеруге едеуір себін тигізеді.

Әдебиет

1. Слисский С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений. – М.: Энергия, 1979. – 336 с., ил.



2. Әбдіраманов Ә. Гидравлика. - Тараз.: Сенім., 2010. – 497 б.

Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет