Головные системы питания и принципы гидравлического расчета.

Система питания – это комплекс водопроводных устройств предназначенных для наполнения – опорожнения камер судоходных шлюзов.

Головные системы питания (ГСП) применяют:

· Нd ≤ 15 м (Нd ≤ 15…17 м на нескальных грунтах, Нd ≤ 10 м на скальных грунтах)

· l(c,ef) ∙ Нd ≤ 2000

· Нd / T ≤ 2, T – осадка судна

Разновидности ГСП:

· клинкерная: ,  - устраиваются гасители.

· короткие обходные галерее:  - на ВГ, на НГ при значительно больших напорах.

1-рабочий затвор, 2 – пазы ремонтных галерейных затворов, 3 – двухстворчатые рабочие ворота, 4 – разделительный бычок, 5 – ниша для укладки створки ворот

,

, ,   (до 1,5м),

, a – расчетная ширина галерее.

 – угол закрытия ворот

· наполнение из-под затворов:  (от 10 до15-17м)

, ,

Гидравлические расчеты.

Целью гидравлического расчета является установление основных размеров элементов водопроводной системы шлюза, при которых будут обеспечены наполнение и опорожнение камер в течение определенного времени, отвечающего пропуску через шлюз заданного грузооборота, при удовлетворительных условиях отстоя и маневрирования шлюзующихся судов, а также надежной работе конструкций и оборудования.

· Средняя площадь камеры:

 = 1,1 ∙  ∙

·  находится по таблице допускаемых значений продольных гидродинамических усилий  от величины водоизмещениея судна D

D =  ∙ δ ∙  ∙  ∙ S,

где  – удельный вес воды, δ– коэф. полноты водоизмещения,  – длина судна, - ширина судна, S – максимальная осадка судна

· Определение скорости подъема водопроводных затворов при равномерном их поднятии (из условия допустимой величины продольной гидродинамической силы)

 ≤  ∙  ,

где  – площадь живого сечения камеры шлюза при минимальном уровне бьефа,  – площадь смоченного миделя судна,  – наибольший напор на верхние ворота, μ – коэффициент расхода водопроводной системы

 =  ∙

 = β ∙  ∙ S,

где β = 0,99…1,0 – коэффициент миделевого сечения

 = ∇НПУ - ∇пор ВГ

· Площадь отверстия при заполнении камеры из-под щита:

 =  ∙

 = t ∙  = α ∙  ∙

 – коэффициент, определяющий время наполнения камеры относительно общего времени шлюзования, t – время наполнения / опорожнения

· Определение времени наполнения камеры

Заканчивать открывание водопроводных затворов возможно

 – время открывания затворов,  – время затопления отверстия

а)  =

б)  <

в)  >

· Расчет опорожнения шлюза.

Площадь сечения водопроводных галерей по формуле:

 ,

где , – коэффициенты

По условиям маневрирования судов, в подходных каналах наибольшие скорости не должны превышать :

 , где

 - площадь миделевого сечения двух составов;  - площадь канала на его прямолинейном участке: