Original title:
Stanovení kapacity rozstřikovacího uzávěru v podmínkách omezeného výtoku
Translated title:
Hollow cone valve capacity in the restricted outflow conditions
Authors:
Nehudek, Adam ; Haluza,, Miloslav (referee) ; Šulc, Jan (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2015
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební Abstract:
[cze][eng]
Cílem diplomové práce je stanovit vliv částečného nebo úplného zatopení rozstřikovacího uzávěru dolní vodou na jeho kapacitu při výtoku bez prostorového omezení, při výtoku do usměrňovací komory a při výtoku do odpadní štoly kruhového průřezu. Kapacita uzávěru je zpravidla pro vzájemnou porovnatelnost charakterizována součinitelem výtoku. Výzkumné práce byly prováděny na prostorovém hydraulickém modelu s modelem uzávěru o vstupním průměru D = 67 mm a vrcholovým úhlem rozrážecího kužele 90°. Hodnoty součinitele výtoku získané z měření byly podrobeny statistické analýze. Závislost součinitele výtoku, vyjádřeného z energetického spádu na uzávěr, na míře zatopení byla aproximována exponenciální funkcí. Hodnota exponentu této funkce vyjadřuje míru závislosti kapacity uzávěru na zatopení dolní vodou. Tento postup neprokázal významný vliv úrovně hladiny dolní vody na kapacitu uzávěru, pouze u zkoušek výtoku do štoly došlo k mírnému navýšení součinitele výtoku jednak vlivem kinetické energie proudu odtékajícího štolou na energetický spád a jistou měrou i vlivem podtlaku. Pro spád na zkoušený uzávěr větší jak 232 mm byla prokázána automodelovost hodnoty součinitele výtoku. Dále byla definována 3 stadia interakce výtokového paprsku z uzávěru a dolní vody, některá z nich mohou být na skutečných vodních dílech provozně nepříznivá (mohou způsobovat přílišné zatížení uzávěru tlakovými pulsacemi). Předložené výsledky umožní lépe posuzovat kapacitu spodních výpustí vodních děl za vyšších vodních stavů, kdy dochází k zatopení uzávěrů dolní vodou. Také byl potvrzen významný vliv dostatečného zavzdušnění (především v dlouhých odpadních štolách) na kapacitu uzávěru. S přihlédnutím ke specifickým vlastnostem prstencových a kuželových uzávěrů lze výše uvedené poznatky do jisté míry zobecnit i na ně.
The thesis aims to determine the influence partial or complete submerge of hollow cone valve by outflow on its capacity without space restrictions, by outflow into discharge chamber and by outflow into water tunnel of circular cross section. The valve capacity is for mutual comparability purposes usually characterized by discharge coefficient. Research works have been performed on a spatial hydraulic model of the valve with inlet diameter D = 67 mm and an apex angle of a cone 90°. Values of the discharge coefficient obtained from measurements were statistically analyzed. The dependence of discharge coefficient, expressed by energy head, on submerged level was approximated by an exponential function. Exponent value of this function express the dependance rate of valve capacity on downstream water level. This procedure didn’t demonstrate signifiant dependance downstream water level on hollow cone valve capacity, only on tests at outflow to water tunel showed a low increase in the discharge coefficient partly due to the influence of kinetic energy of the stream flowing out of the tunnel on the energy head and also due to underpressure. Independence of discharge coefficient value on valve head has been prooved for head greather than 232 mm. Also was defined 3 stages of interaction outflow jet from valve and downstream water, some of them may cause on real waterworks structures unfavorable situations (may affect excessive load on valve by pressure pulsations). The presented results allow better evaluation of bottom outlets capacity at higher water levels, when the valves are flooded. Significant effect of sufficient aeration (especially in long water tunnels) on valve capacity was also confirmed. Taking into account on the specifics of hollow jet valves and cone valves, it is possible to generalize some of this resultos on them as well.
Keywords:
bottom outlet; discharge coefficient; fixed cone valve; flooded outflow; hollow cone valve; Howell-Bunger valve; hydraulic model; outflow to the tunnel; hydraulický model; rozstřikovací uzávěr; součinitel výtoku; spodní výpust; výtok do štoly; zatopený výtok
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/37916
guest ::
