МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОЛОЧЕК ГИБКОГО БАССЕЙНА С ЗАМКНУТОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ПОТОКА
Authors: Турлов А.Г. 
Published: October 2024

Предложена гибкая конструкция, вытянутая в плане бассейна, где с помощью насоса создаётся течение с переменной скоростью. Изменение скорости обеспечивается путевым перепуском воды по длине бассейна во всасывающий коллектор насоса. В роли коллекторов выступают присоединенные к бортам бассейна дополнительные гибкие емкости. Необходимая высота борта при заполнении бассейна водой обеспечивается надувным поплавком, прикрепленным к борту и удерживаемым с внутренней стороны бассейна оттяжками. Конструкция предназначена для использования в местах летнего отдыха в качестве аттракциона, где посетитель может сесть в лодку и грести против течения, оставаясь на одном месте относительно лотка. Также использование конструкции возможно для тренировки гребцов и в качестве емкости при искусственном выращивании рыбы. Ключевым вопросом проектирования подобного сооружения, не имеющего жесткого крепления оболочек, является определение деформации совокупности оболочек бассейна и всасывающих коллекторов за счет изменения перепада уровней воды в бассейне и боковых емкостях при создании циркуляции потока. Предложена методика определения формы оболочек, которая реализована в виде математической модели, позволяющей при заданных размерах развертки оболочек и заданных уровнях в бассейне и боковых емкостях определить установившуюся форму оболочек, а также определить установившиеся в зависимости от уровня площади живого сечения боковые емкости, необходимые для гидравлического расчета системы. Также в модели определяются растягивающие усилия в оболочках по периметру поперечного сечения бассейна, необходимые для прочностных расчетов материала оболочек. Для демонстрации возможностей модели приведен пример с результатами моделирования. Получены поперечные профили сооружения при различных уровнях воды, а также значения площади живого сечения потока в боковых емкостях.

The paper describes the author’s approach to installing a flexible pool equipped with a pump of a changeable velocity flow. Water is bypassed throughout the pool's length and pumped into the suction manifold to adjust the flow velocity. Additional flexible containers attached to the sides of the pool act as collectors. An inflatable float attached to the side and supported from the interior of the pool by individual ropes provides the necessary height of the side when the pool is filled with water. The structure might be a summertime attraction in recreational regions where a visitor can get on a boat, row against the stream, and remain in the same position in relation to the bottom of the pool. It is also possible to use it for training rowers and as a container for the artificial fish breeding. Determining the deformation of the pool shells and suction collectors due to changes in the water level differential between the pool and side tanks while establishing flow circulation is the main challenge in constructing such a system, which does not have a firm connection of shells. A mathematical model is used to put the method into practise. The model makes it possible to identify the established form of the shells and to determine the side tanks that are installed depending on the level of the actual cross-section area, which is necessary for the hydraulic calculation of the system, given the size of the shell sweep and the levels in the pool and side tanks. The model also determines the tensile forces in the shells along the perimeter of the cross-section of the basin, which are necessary for strength calculations of the shell material. In order to demonstrate the capabilities of the model, an example with simulation results is given. At various water levels, the transverse profiles of the structure and the cross-sectional area values of the side tanks were measured.