10543

к

(2.6)

где – осадка груженого судна, м;

Согласно [3] размерыккамеры≥ 1,3 ∙

шлюза3,6 4,68 м.

округлены в сторону

1пк 300 м;

:

увеличения по табл. 1 (см. раздел 1.1.4) и приняты1пк, 8пк,равнымик

8пк

20 м;

к

5 м.

камеры и щелевыми выпусками из галерей.

.значени∙ 1пк :-

Головную систему питания рекомендуется принимать при

и

в шлюзах с напором до

. При больших

ях2000указанных.⁄ к

:показателей2

или при

Н следует15 м

принимать распреде-

. ∙ 1пк 6 ∙ 300 1800 < 2000,

лительную систему. В примере:

Н ≥ 15 м

ной прочностью швартовых канатов.

>доп 1,4 ∙ √

, тс,

(2.7)

где – водоизмещение расчетного судна, т. В примере:

>доп 1,4 ∙ A7290,6

27,15 тс.

@

В расчетах используется относительное значение:

доп

(2.8)

Откуда:

доп

;

доп CдопB

•HH•,V|€{,G 268,53.

E

нап.макс

(2.9)

где J – относительный коэффициент времени открытия водопроводных

gE 0,3 ∙ 840 252 с.

отверстий. Принимается J 0,3

по табл. 2 (см. раздел 1.2.1).

Oотв A

N

∙ 6O• / P7 ∙ gE , мE,

(2.10)

табл. 2μ(см. раздел 1.2.1).

доп

∙ I ∙ A2.E

μ 0,6

где

– коэффициент расхода системы питания. Принимается

по

.з

высота затвора (рис. 28). Принимается

.

–

находятся по зависимостям (1.11) и (1.12).з .

5,5 м

РезультатыO• и P

O• 20 ∙ 5,0 100 мH;

вычислений:

P 0,95 ∙ 1 ∙ 17 ∙ 3,6 58,14 мH.

Oотв √9,81 ∙ 6100 / 58,147 ∙ 252 61,83 мH.

При ширине отверстия268,53равной∙ 0,6 ∙ A2ширине∙ 5,5

камеры, высота его будет

равна:

отв

8отвпк

, м;

(2.11)

отв

61,83

3,09 м.

20

2.2.2. Определение времени наполнения (опорожнения) камеры

При известных

и

ведётся расчёт времени наполнения камеры.

Король верхнейgз

головыOотв

(низ

ворот)

обычно

расположен

выше

камере до низа отверстия. Время подъема уровня в камере до низа отвер-

стия gV составит:

gV I ∙ Oотв ∙ A2 ∙ N /EA.E , с,

(2.12)

где

находится по зависимости (1.10), это площадь зеркала камеры.

Результатƒ

вычисления:

ƒ 20 ∙ 300 6000 мH.

gV

2 ∙ 6000 ∙ 66 / 5,57

37,04 с.

0,6 ∙ 61,83 ∙ √2 ∙ 9,81 / A5,5

Затем отверстие начинает работать по типу затопленного. За время

до окончания открытия ворот

6gз – gV7

уровень воды в камере поднимется

на высоту:

з

…

(2.13)

где

– напор, оставшийся в момент полного открытия отверстия,

определяется.…

из зависимости:

…

з

I ∙ Oотв ∙ A

2 ∙ N

∙

6 EH

VH7

;

(2.14)

A. A. /

4 ∙ ƒ ∙ gE

g

/ g

…

0,6 ∙ 61,83 ∙ √2 ∙ 9,81

∙

6252

H

H7

0,66 м.

A. A5,5 /

4 ∙ 6000 ∙ 252

/ 37,04

Иногда по формуле (2.14)5,5для/ 0,44

может5,06получитьсям.

отрицательный

результат, указывающий на то, что камера.…

наполнилась до окончания от-

С момента полного открытия отверстия до момента окончания

наполнения камеры пройдет время:

2 ∙ ƒ ∙ A

.…

(2.15)

g… I ∙ O ∙ A2 ∙ N , с;

g…

отв

48,2 с.

2 ∙ 6000 ∙ √0,44

Полное время

0,6 ∙ 61,83 ∙

√2 ∙ 9,81

наполнения камеры будет равно:

доп.

E

…

(2.16)

'доп. 252 2 48,2 300,2 с.

Это минимально допустимое по условиям стоянки судов время

наполнения камеры.

Время наполнения камеры 'нап принимается из диапазона:

(2.17)

Принято

доп

нап

нап макс

6 минут.

нения 'оп 'нап

равным времени ее напол-

Время опорожнения'нап 360 секкамеры6принимаетсямин.

2.2.3. Определение размеров гасительных устройств

Определяется объем камеры гашения ‡кг и её длина кг, а также дли-

на успокоительного участка 1ˆ

:

Š

‡кг

11,3 ∙ А ∙ A

I ∙ Oотв

∙ Ω

∙ A

.з

∙ .E/H

, м

E

;

(2.18)

AJ ∙ 'нап

E

кг 8пк ∙ 6 к 2 . / .з7 , м;

(2.19)

кг

ˆ 11,3 ∙ 8 ∙ K

∙ 6 к

2 0,33 ∙ .7 , м;

J ∙ 'нап ∙ 8пк

I ∙ Oотв

∙ 1пк ∙ A.з

.H

(2.20)

устройств: А 0,2 / 0,25; В 0,2 / 0,3. Принято А 0,225, В 0,25.

где

А и В – коэффициенты,

зависящие от качества работы гасительных

11,3 ∙ 0,225 ∙

√

0,6 ∙ 61,83 ∙ 6000 ∙ A5,5

∙ 6E/H

‡кг

0,3 ∙ 360

Š

2597,87 мE.

23,62м.

кг

√ 2597,87

20 ∙ 65 2 6 / 5,57

E

0,6 ∙ 61,83 ∙ 300 ∙ A5,5

6H

ˆ 11,3 ∙ 0,25 ∙ K

0,3 ∙ 360 ∙ 20

∙

65,0

2 0,33 ∙ 67

20,68 м.

Площадь сечения галерей определяется по формуле (1.14).

Для опорожнения через короткие обходные галереи принимаются

коэффициент расхода системы питания

I (ориентировочно) и относитель-

I 0,7;РезультатJ 0,6.вычисления:

ное время открытия водопроводных галерей J по табл. 2 (см. раздел 1.2.1):

Oг

4 ∙ 6000 ∙ √6

2 / 0,6

37,62 мH.

Назначается

0,7 ∙ √2 ∙ 9,81 ∙ 360 ∙

число галерей и их 6размеры7. Рекомендуемые размеры

g < '.

I

нап6оп7 опорожнение идет при полностью открытых затворах и

Y

jk lg

При назначенном J 0,6 (см. раздел 2.2.4) и принятом в результате

расчета

'оп

360 с (см. раздел 2.2.2) время открытия затвора галереи рав-

0 < g < gз, т.е. 0 < g < 252 с.

гидравлические характеристики в период

но gз В0,6примере∙ 360 исследуются216 с.

сти:

Изменение напора во времени m6g7 рассчитывается по зависимо-

√ √. / I ∙ Oг

∙ A2N ∙ gз ∙ n IoY ∙ qY,

(2.21)

2 ∙ Ω

p

где I′Y – переменный относительный коэффициент расхода системы I′Y

IY⁄I;I / коэффициент расхода, принят I 0,7 (см. раздел 2.2.4).

Значения интеграла spY I′Y

∙ qY приведены для коэффициента расхода

тьей строкеI табл0,7. 5 [1].

g⁄gз

в тре-

системы

при различных степенях открытия затвора

мостью:

e m6g7

описывается зависи-

Изменение расхода воды во времени

где

-

e I′Y ∙ I ∙ Oг ∙ A

2N

, мE/с;

(2.22)

принимается как функция

для плоского затвора,

значенияI′Yкоторой приведены в шестой строкеI′Y m6таблицы, I7

5 [1].

Скорость воды в галереях tг

m6g7, вычисляется как:

tг

г , м/с;

(2.23)

Давление за затвором

галереи

(избыточное над атмосферным)

равно:

O

сж

u

(2.24)

где

– заглубление центра затвора под начальный уровень воды, в ниж-

нем бьефеM

, м (см. рис. 4);

Ju – безразмерный коэффициент определяемый по формуле:

yY yYo

Ju Jo o ∙ IYH

∙ 31 2 2 ∙ A

wзп

/ wг4;

(2.25)

где

∙ y;

o

;

– коэффициент/.

сопротивления затвора – по табл. 3.5 из учебного

пособияwзп[1];

2.

wг

/

коэффициент сопротивления участка галереи за затворами, wг

Результаты

вычислений

m6g7, e m6g7, tг m6g7, >сж m6g7

представлены

в

табл.

5 для

степеней

открытия затвора

zzз

0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1.

48

Таблица 5

Расчет гидравлических характеристик головной системы питания шлюза для

процесса опорожнения камеры

Степень открытия затвора, n

(1)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Время, с

(2)

0

43,2

86,4

129,6

172,8

216

n IYo ∙ qY

(3)

0

0,021

0,085

0,202

0,367

0,562

p

Напор

√

, м{,|

(4)

2,45

2,4

2,25

1,98

1,59

1,13

50

, м

(5)

6

5,76

5,06

3,9

2,53

1,28

Y

(6)

0

0,210

0,449

0,705

0,916

1

Рас- ход

e IO

A

2N

∙

6

4

7

∙

6

6

7

, м

E

/с

г

(7)

0

65,63

131,53

181,31

189,74

147,33

Скорость в галереях, м/с

(8)

0

1,56

3,13

4,32

4,52

3,51

Понижение уровня воды в камере в м от

(9)

0

0,24

0,94

2,1

3,47

4,72

СВСУВВБ = 38,00

Давлениеза затвором

галереи

з

(10)

∞

44,75

8,37

2,33

0,64

0,25

сж, м вод. ст.

(12)

7,5

5,96

5,11

5,55

6,88

7,5

u

(11)

0

0,26

0,4

0,32

0,1

0