專利名稱：消渦式孔板消能工的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消能設(shè)備，具體地說是一種消渦式孔板消能工。
在壓力式過流建筑物中，孔板消能工以其特有的優(yōu)點(diǎn)和我國水電資源的分布特點(diǎn)將被廣泛應(yīng)用，尤其是在水頭高流量大的河道的情況下，由于要求在泄洪洞內(nèi)使水的能量就得到消減，以便減輕對(duì)下游的危害，因此，孔板消能工具有廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的孔板消能工均為常規(guī)型，孔板消能工結(jié)構(gòu)如

圖1和圖2所示，孔板消能工的上游面6和下游面7都與泄洪洞5洞壁成直角，孔板消能工1截面為梯形。在泄洪洞5中，由于孔板消能工的存在，使過流斷面突變，來流在進(jìn)入孔板消能工1前和流出孔板消能工1后的一段流程內(nèi)均發(fā)生邊界層分離，即存在邊界層分離點(diǎn)8，在孔板水消能工上游形成角隅旋渦，下游形成強(qiáng)剪切旋渦。泄洪消能效果主要取決于孔徑d與洞徑D之比d/D和梯形頂角圓化半徑r與孔徑d之比r/d，d/D和(或)r/d值越小，泄洪消能效果越好。但同時(shí)，孔板消能工1初生空化數(shù)增大，空化空蝕性能變差。當(dāng)d/D、r/d值變大時(shí)，雖然孔板消能工1的空化空蝕性能得到了改善，但泄洪消能效果變差了。
本發(fā)明的目的就是提供一種既能有效地改善空化空蝕性能，又能提高消能效果的消渦式孔板消能工。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的是通過在現(xiàn)有的常規(guī)型孔板消能工的上游增設(shè)一截面為直角三角形(斜邊為直線或曲線)的圓環(huán)，即形成消渦式孔板消能工。其較優(yōu)參數(shù)關(guān)系式為
式中a為三角形部分的底邊長(zhǎng)，b為三角形部分的高，d為孔徑，D為洞徑。
本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)力條件好、實(shí)施方便的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是已知孔板消能工的側(cè)視剖面圖;
圖2是圖1的A向視圖。
圖3是本發(fā)明所說的消渦式孔板消工的側(cè)視剖面圖。
圖4是圖3的A向視圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。
由圖3可知，消渦式孔板消能工1的外徑即是洞徑D，孔徑為d，截面由上游的三角形部分3和下游的梯形部分2組成。三角形部分3的迎水邊(即斜邊)可為直線或曲線，底邊為a，高為b，梯形部分2上游頂角圓化半徑為r。參數(shù)d/D、r/d值主要控制消能效果，d/D、r/d值越小，消能效果越好;參數(shù)a/D、b/D值主要控制消渦減蝕效果。因此d/D、r/d值與a/D、b/D值的選取應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，不可偏廢。消渦式孔板消能工1的三角形部分3相當(dāng)一導(dǎo)流體，它使消渦式孔板消能工1前面的壓力流4不發(fā)生或推后發(fā)生邊界層分離，即不出現(xiàn)或推后出現(xiàn)邊界層分離點(diǎn)8，從而消除或減弱了在常規(guī)型孔板消能工上游形成的角隅旋渦，使消渦式孔板消能工1前面的壓力流4的流線更加彎曲，增加了水分子間的能量交換，提高了泄洪消能率，改善了空化空蝕性能，隨之，把壓力流過渡為明流的過渡段中閘室出口面積可以增大，因而可以減小泄洪洞5的出口流速，從而減輕對(duì)下游的威脅，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益可觀。
權(quán)利要求
1.一種消渦式孔板消能工，其特征在于在常規(guī)型孔板消能工的上游增設(shè)一截面為三角形的圓環(huán)，即其截面由上游的三角形部分和下游的梯形部分組成，三角形部分的迎水邊可為直線或曲線，消渦式孔板消能工的較優(yōu)參數(shù)關(guān)系式為
2.式中a為三角形部分的底邊長(zhǎng)，b為三角形部分的高，d為消渦式孔板消能工的孔徑，D為消渦式孔板消能工的洞徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消渦式孔板消能工，其截面由上游的三角形部分和下游的梯形部分組成，三角形部分的迎水邊可為直線或曲線。這種消渦式孔板消能工不僅提高了泄洪消能率，而且改善了空化空蝕性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)力條件好，實(shí)施方便。
文檔編號(hào)E02B8/06GK1082647SQ93107799
公開日1994年2月23日 申請(qǐng)日期1993年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月8日
發(fā)明者李忠義, 陳霞, 陳美法 申請(qǐng)人:水利水電科學(xué)研究院水力學(xué)研究所