Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Методы борьбы с кавитационной эрозией элементов водосбросных сооружений

Существует несколько методов борьбы с опасной кавитационной эрозией элементов водосбросных сооружений.

Недопущение кавитации или допущение ее в начальной стадии. Водосбросное сооружение проектируют с условием, чтобы вообще не было кавитации. В этом случае должно быть выполнено условие:


Опытные значения Ккр для различных обтекаемых потоком элементов приведены в [77]. Для некоторых случаев значения Ккр приведены ниже.

Значения Ккр для некоторых типов гасителей энергии и расщепителей потока приведены на рисунке 4.25. При использовании приведенных значений (кр в формуле (4.12) надо в общем случае принимать:




Подвод воздуха или воды в области вакуума. При подводе воздуха в области кавитации кавитационная эрозия может быть значительно уменьшена или полностью устранена. При наличии в потоке воздуха повышаются и значения пороговых скоростей (см. рис. 4.24).


Подвод воздуха в камеры глубинных затворов широко применяют как для борьбы с кавитационной эрозией, так и для обеспечения устойчивого безнапорного режима за затвором.

НИС Гидропроекта разработана и осуществлена на Нурекском гидроузле конструкция водосброса со ступенчатой водосливной гранью [21]. За порожками ступеней образуются зоны вакуума, в которые засасывается воздух по трубам. При этом содержание воздуха в пристенном слое составляет не менее 7...8 %, что должно обеспечить отсутствие кавитационной эрозии. Подвод воздуха или воды в области вакуума показан на рисунке 4.29.


На водосливных гранях плотины для предотвращения кавитационной эрозии можно устанавливать трамплины-аэраторы (см. рис. 4.29, б). Такие аэраторы были испытаны на плотине Братской ГЭС и дали положительные результаты (см. Экспресс-информацию «Строительство гидростанций», № 9, 1969); они применены на ряде сооружений (водосбросах Усть- Илимского и Токтогульского гидроузлов и др.).

Недостаток конструкций гасителей энергии и растекателей с подводом воздуха в области вакуума (см. рис. 4.29, в) — их некоторое усложнение по сравнению с конструкциями без воздуховодов; возможно и частичное засорение труб.

Лабораторные опыты показали [77], что эффективным средством улучшения кавитационных характеристик гасителей энергии может быть подвод воды в области вакуума из области с более высокими давлениями (см. рис. 4.29,г).

Применение относительно кавитационно-стойких материалов. К относительно кавитационно-стойким материалам можно отнести бетон гидротехнический высоких марок, цементные растворы, торкрет-бетон и др.

По данным испытаний ВНИИГ образцов различных материалов в камере Вентури при скорости 30 м/с были получены следующие коэффициенты относительной кавитационной стойкости п [77].


Стальные облицовки и полимерные покрытия существенно повышают кавитационную стойкость обтекаемой поверхности сооружения, однако они дороги. Полимерные покрытия целесообразно применять в сочетании с другими противокавитационными мероприятиями и для ремонтных целей (в том числе для заделки различных раковин и других дефектов производства работ). Рекомендации по проектированию полимерных покрытий даны в [91].

В последнее время разрабатываются методы прогнозирования кавитационной эрозии элементов водосбросов, причем характеристики материала обтекаемой потоком поверхности предлагается выбирать с учетом продолжительности межремонтного периода и технико-экономического сопоставления вариантов (см. «Известия ВНИИГ».— Л., т. 162, 1983).

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????