Вихревой водосброс

Полезная модель относится к гидротехническим устройствам и используется для сброса паводковых вод из водотоков или водоемов в русла рек.
Известен вихревой водосброс, содержащий закручивающее устройство и отводящий водовод, причем выходной портал водосброса с выбросом закрученного потока в атмосферу снабжен струенаправляющим дефлектором, выполненным в виде косого или фигурного среза выходного сечения отводящего водовода (Патент на изобретение РФ №2483158, Е02В 8/06, 2013).
Недостаток аналога - низкая эффективность отвода потока в диапазоне изменения расхода от минимального до максимального.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является вихревой водосброс, содержащий спиральную камеру с тангенциальными направляющими, вертикальную водосбросную шахту, сопрягающее колено, отводящий туннель, концевую часть (Microsoft Word - Антонова. Васильева С.М. и др. «Уходные эксплутационные работы на магистральных каналах оросительных систем. ФГБНУ «РосНИИПМ», Новочеркасск, 2014, стр. 22). Недостаток прототипа - низкая эффективность отвода потока в диапазоне изменения расхода от минимального до максимального.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств для устранения кавитационных явлений в вертикальной водосбросной шахте.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности отвода потока в диапазоне изменения расхода от минимального до максимального за счет устранении кавитационных явлений в вертикальной водосбросной шахте.
Для достижения указанной проблемы и получения заявленного технического результата вихревой водосброс, включающий вихревую камеру с тангенциальными направляющими, переходящую в вертикальную водосбросную шахту с сопрягающим коленом и отводящим туннелем, дополнительно снабжен смонтированным в полости вертикальной водосбросной шахты насадком, который, в свою очередь, снабжен винтовой лопастью выполненной в виде отрезка трубы прямоугольного поперечного сечения, стороны которого относятся как 2:1, закрученного вдоль вертикальной оси на 360°.
Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что оно дополнительно снабжено насадком, выполненном в виде винтовой трубы с закруткой вдоль вертикальной оси на 360°, прямоугольного поперечного сечения, стороны которого относятся как 2:1 и закреплены в полости вертикальной водосбросной шахты.
Отличительные признаки устройства позволяют устранить кавитационные явления в вертикальной водосбросной шахте и повышают эффективность отвода потока в диапазоне изменения расхода от минимального до максимального.
Предлагаемый вихревой водосброс иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3 и 4.
На фиг. 1 показан план вихревого водосброса.
На фиг. 2 - продольный разрез А - А вихревого водосброса.
На фиг. 3 - узел Б насадка.
На фиг. 4 - поперечный разрез В-В насадка.
Вихревой водосброс содержит вихревую камеру 1 с тангенциальными направляющими 2, переходящую в вертикальную водосбросную шахту 3 и далее в сопрягающее колено 4, отводящий туннель 5 с концевой открытой частью 6. В водосбросной шахте 3 крепится насадок 7, выполненный в виде винтовой трубы с закруткой вдоль вертикальной оси на 360°, прямоугольного поперечного сечения, стороны которого относятся как 2:1.
Работает вихревой водосброс следующим образом.
Поток поступает в вихревую камеру 1 и дополнительно закручивается тангенциальными направляющими 2. Дале закрученный поток поступает в вертикальную водосбросную шахту 3 и дополнительно закручивается в том же направлении винтовым насадком 7. Плавное натекание потока на винтовой насадок 7 исключат кавитационные явления в этой зоне водосбросной шахты 3.
Поток поступает в сопрягающее колено 4 и по отводящему туннелю 5 поступает в концевую открытую часть 6. Вихревой водосброс эффективно работает в диапазоне изменения расхода от минимального до максимального.
По сравнению с прототипом предложенный вихревой водосброс позволит устранить опасные кавитационные явления в вертикальной водосбросной шахте и повысить эффективность отвода потока в диапазоне изменения расхода от минимального до максимального.