Бельгибаев Б.А., доктор техн. наук, заведующий кафедрой информационных технологий Международной академии бизнеса, Алматы ГИДРОТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМДАР ЖАҒДАЙЫН МОНИТОРИНГТЕУ БАРЫСЫНДА ҮШ ӨЛШЕМДІ МОДЕЛЬДЕУДІ ҚОЛДАНУДЫҢ КЕЛЕШЕГІ ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В МОНИТОРИНГЕ СОСТОЯНИЯ ГТС PROSPECTS USE 3- D MODELING TO MONITOR THE STATE OF HYDRAULIC STRUCTURES

Аннотация MatLab 6.5 GUI қосымшасында Медеу бөгетінің селден қорғау шахтасындағы су жіберу үрдісінің кеңістіктік сипатын есептеу барысында гидравликалық есептеу әдісін қолдану қарастырылған Рассматривается гидравлический метод расчета, позволяющий в приложении GUI MatLab 6.5 рассчитать пространственную картину течения в шахте водосброса селезащитной плотины Медео In article is considered the new approach in calculation of parameters of vortex shaft outlets dam Medey. On the basis of modified equation Rossbi the graphic interface in GUI MatLab 6.5 environment is created. The rated picture of current is adequate to known experimental data of the Kazakhstan scientists which have lead natural researches and design development this complex hydraulic engineering construction.

Актуальность Разработка перспективных компьютерных систем мониторинга технического состояния водосбросных сооружений противоселевой плотины Медео с расширенными возможностями трехмерной анимации реальной и расчетной картин течения, данные для которых будут получены с помощью 3D лазерного сканера и возможностей компьютерного моделирования важная и актуальная задача гидравликов Казахстана. Это обусловлено тем, что гидравлические исследования проблем, возникающих при проектировании, эксплуатации и аварийном сбросе водного потока через плотину Медео, были проведены в лаборатории гидротехнических сооружений (ГТС) Казахского научно-исследовательского института энергетики (КазНИИ Энергетики) в период с 1969г. по 1979г. С тех пор - более чем 40- летный период эксплуатации водосбросов - гидравлических исследований параметров водосбросных сооружений плотины Медео не проводилось.

ГТС плотины Медео

Математическая модель движения потока в шахте плотины Медео Для определения основных факторов оказывающих решающее влияние на течение вихревом шахтном водосбросе запишем обобщенный критерий π- теоремы, учитывающий вращение жидкости φ(Fr;Re;We;μ;Гзв;Rвш)=0 (1) Отсюда следует, что на организацию течения вихревого шахтного водосброса существенную роль оказывает величина циркуляции Гзв завихрителя и радиус воздушного шнура Rвш.

Математическая модель движения потока в шахте плотины Медео Равноускоренность течения и малая толщина вращающейся по квазитвердому закону вращения жидкости позволяет записать уравнение кинетической энергии потока в кольцевом зазоре относительно осредненной скорости: или

Математическая модель движения потока в шахте плотины Медео Далее, после несложных преобразований, основанных на дифференцировании по времени и использовании принципа спрямления линий тока из равенства сил трения и уравновешивающих их сил, с учетом поправки на относительное гидравлическое сопротивление в круглой трубе, равному : Итак, вводя параметр крутки потока Россби θ, получим обыкновенное дифференциальное уравнение вида

Модифицированное уравнение Россби при граничных условиях θ =θ0 при z=z0, где R-относительный радиус воздушного шнура.

Главные причины неудовлетворительной работы тангенциальных завихрителей плотины Медео

Выводы по эффективной работе водосбросных сооружений плотины Медео Необходимость быстрого перехода потока из нестационарного в стационарный осесимметричный режим течения, а это дает дополнительное гашение кинетической энергии потока в водосбросе под действием центробежных сил. Мониторинг с помощью 3-D лазерного сканера конструктивных элементов водосброса для повышения надежности и долговечности конструкции узла сопряжения и отводящего канала водосброса плотины Медео. Высокий энергетический потенциал водосброса дает возможность шире использовать альтернативные источники электроэнергии в виде погружных гидрогенераторов для удовлетворения нужд в электроэнергии комплекса Медео.

Спасибо за внимание