排水管系中的水氣流動規(guī)律

1、返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退第第3 3章建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)章建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.1 建筑內(nèi)部排水流動特征建筑內(nèi)部排水流動特征 由于污廢水中可能含有各種固體雜質(zhì)，管道內(nèi)實際上是由于污廢水中可能含有各種固體雜質(zhì)，管道內(nèi)實際上是氣、水、固體三相流動。氣、水、固體三相流動。 一般情況下固體雜質(zhì)所占的排水體積比較小，為簡化分一般情況下固體雜質(zhì)所占的排水體積比較小，為簡化分析，可認為排水管道內(nèi)為析，可認為排水管道內(nèi)為氣、水兩相流動氣、水兩相流動。 而且建筑物內(nèi)各個衛(wèi)生器具

2、排放污水的時間是隨機的，而且建筑物內(nèi)各個衛(wèi)生器具排放污水的時間是隨機的，因此建筑內(nèi)部排水管道中的水流現(xiàn)象比較復雜，排水管系統(tǒng)因此建筑內(nèi)部排水管道中的水流現(xiàn)象比較復雜，排水管系統(tǒng)的的主要特點如下：主要特點如下： 返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.1 建筑內(nèi)部排建筑內(nèi)部排水流動特征水流動特征各種衛(wèi)生器具排放污水的狀況不同，但一各種衛(wèi)生器具排放污水的狀況不同，但一般規(guī)律是排水般規(guī)律是排水歷時短歷時短，瞬間流量大瞬間流量大，流量變化流量變化幅度大，幅度大，高峰流量時可能充滿整個管道斷面。高峰流量時可能充滿整個管道斷面。 管道不是始終充

3、滿水，管道不是始終充滿水，流量時有時無，時流量時有時無，時小時大小時大。在大部分時間內(nèi)管道中可能沒有水或。在大部分時間內(nèi)管道中可能沒有水或者只有很小的流量。者只有很小的流量。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.1 建筑內(nèi)部排水流動特征建筑內(nèi)部排水流動特征當衛(wèi)生器具當衛(wèi)生器具不排水不排水時，排水管道中是時，排水管道中是氣體氣體，通過通氣管，通過通氣管與大氣相聯(lián)通與大氣相聯(lián)通. . 當衛(wèi)生器具當衛(wèi)生器具排水時排水時，如瞬間排水量比較大，管道內(nèi)的，如瞬間排水量比較大，管道內(nèi)的氣氣壓會有較大幅度的變化壓會有較大幅度的變化。 返回本章總目

4、錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.1 建筑內(nèi)部排水流動特征建筑內(nèi)部排水流動特征建筑內(nèi)部污水排放的過程中，水流建筑內(nèi)部污水排放的過程中，水流方向和速度大小都發(fā)方向和速度大小都發(fā)生改變生改變，而且，而且變化幅度很大變化幅度很大。 污水污水排放順序排放順序:從從衛(wèi)生器具衛(wèi)生器具 橫支管橫支管 由由橫支管橫支管 排水立管排水立管 由由立管立管 排水橫干管排水橫干管 室外室外 立管立管最底部最底部水流進入排水橫干管時，水流進入排水橫干管時，水流突然改變方向，速度驟然減小，水流突然改變方向，速度驟然減小，同時發(fā)生氣水分離。同時發(fā)生氣水分離。 橫管與立

5、管交替連接橫管與立管交替連接 水流水流由橫管流入立管由橫管流入立管中時，中時， 水流在重力作用下加速下降，水流在重力作用下加速下降， 氣水混合。氣水混合。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.1 建筑內(nèi)部排水流動特征建筑內(nèi)部排水流動特征室內(nèi)污、廢水中含有部分固體雜質(zhì)，室內(nèi)污、廢水中含有部分固體雜質(zhì)，容易使管道排水不暢，堵塞管道，造成容易使管道排水不暢，堵塞管道，造成污水外溢污水外溢，污水通過衛(wèi)生器具或地漏溢，污水通過衛(wèi)生器具或地漏溢出，污染室內(nèi)環(huán)境；出，污染室內(nèi)環(huán)境； 另一方面，管道內(nèi)排水不暢或氣壓波動時，有毒有害氣另一方面，管道

6、內(nèi)排水不暢或氣壓波動時，有毒有害氣體可能排入室內(nèi)，將使體可能排入室內(nèi)，將使室內(nèi)空氣惡化室內(nèi)空氣惡化，直接危害人體健康，直接危害人體健康，危害比較大危害比較大。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.1 建筑內(nèi)部排水流動特征建筑內(nèi)部排水流動特征由于排水管系的水流運動很不穩(wěn)定，壓力變化大，排水由于排水管系的水流運動很不穩(wěn)定，壓力變化大，排水管中的水流物理現(xiàn)象對于排水管的正常工作影響很大。為了管中的水流物理現(xiàn)象對于排水管的正常工作影響很大。為了合理的設(shè)計室內(nèi)排水管道系統(tǒng)，既要合理的設(shè)計室內(nèi)排水管道系統(tǒng)，既要保證排水系統(tǒng)的安全運保證排水系統(tǒng)

7、的安全運行行，又要盡量使，又要盡量使管線短管線短、管徑小管徑小、造價低造價低，需要對建筑內(nèi)部，需要對建筑內(nèi)部的排水管道中的水氣流動現(xiàn)象進行認真的研究，以保證設(shè)計的排水管道中的水氣流動現(xiàn)象進行認真的研究，以保證設(shè)計合理、運行正常。合理、運行正常。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.2 水封的作用及其破壞水封的作用及其破壞水封的作用水封的作用 利用利用彎管內(nèi)存有一定高度的水彎管內(nèi)存有一定高度的水，所形成，所形成 的靜水壓力抵抗排水管內(nèi)氣壓變化，以防止的靜水壓力抵抗排水管內(nèi)氣壓變化，以防止 排水管內(nèi)有害氣體進入室內(nèi)的措施。排水管內(nèi)有害

8、氣體進入室內(nèi)的措施。 水封通常由水封通常由存水彎存水彎來實現(xiàn)來實現(xiàn) 常用的管式存水彎有：常用的管式存水彎有：P P形和形和S S形兩種形兩種 存水彎中的水柱高度存水彎中的水柱高度h h 稱為稱為水封高度水封高度。 存水彎靠排水本身的水流來達到存水彎靠排水本身的水流來達到自凈作用自凈作用。P P形形S S形形返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.2 水封的作用及其破壞水封的作用及其破壞 建筑內(nèi)部各種衛(wèi)生器具的建筑內(nèi)部各種衛(wèi)生器具的水封高度一般為水封高度一般為5050100mm100mm。 水封高度水封高度過大過大： 抵抗管道內(nèi)抵抗管

9、道內(nèi)壓力波動的能力強壓力波動的能力強，但，但自凈作用減小自凈作用減小， 水中的水中的固體雜質(zhì)不易順利排入排水橫管。固體雜質(zhì)不易順利排入排水橫管。水封高度水封高度過小過?。?固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)不易沉積不易沉積，但抵抗管內(nèi)，但抵抗管內(nèi)壓力變化的能力差。壓力變化的能力差。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.2 水封的作用及其破壞水封的作用及其破壞水封破壞水封破壞排水系統(tǒng)中水封是比較薄弱的環(huán)節(jié)，常常因靜態(tài)和動態(tài)排水系統(tǒng)中水封是比較薄弱的環(huán)節(jié)，常常因靜態(tài)和動態(tài)原因造成存水彎內(nèi)水封高度減小，不足以抵抗管道內(nèi)允許的原因造成存水彎內(nèi)水封高度減小，

10、不足以抵抗管道內(nèi)允許的壓力變化值時（壓力變化值時（25mmH25mmH2 2O O ），管道內(nèi)氣體進入室內(nèi)的現(xiàn)象），管道內(nèi)氣體進入室內(nèi)的現(xiàn)象叫叫水封破壞水封破壞。 在一個排水系統(tǒng)中在一個排水系統(tǒng)中，只要有一個水封被破壞只要有一個水封被破壞，整個系統(tǒng)整個系統(tǒng)的平衡就被打破的平衡就被打破。FLASH:FLASH:水封破壞的動態(tài)演示水封破壞的動態(tài)演示 點擊播放點擊播放返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.2 水封的作用及其破壞水封的作用及其破壞水封的破壞與存水彎內(nèi)水量損失有關(guān)。水封水量損失越水封的破壞與存水彎內(nèi)水量損失有關(guān)。水封水量損失

11、越多，水封高度越小，抵抗管內(nèi)壓力波動的能力越弱。多，水封高度越小，抵抗管內(nèi)壓力波動的能力越弱。水封水量損失的主要有以下三個原因：水封水量損失的主要有以下三個原因：自虹吸損失自虹吸損失誘導虹吸損失誘導虹吸損失靜態(tài)損失靜態(tài)損失返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài) 橫管內(nèi)水流能量橫管內(nèi)水流能量豎直下落的污水具有較大的動能，進人橫管后，由于改豎直下落的污水具有較大的動能，進人橫管后，由于改變流動方向，流速減小，轉(zhuǎn)化為具有一定水深的橫向流動，變流動方向，流速減小，轉(zhuǎn)化為具有一定水深的橫向流動，其能量轉(zhuǎn)換關(guān)系

12、式為：其能量轉(zhuǎn)換關(guān)系式為：v v0 0 豎直下落末端水流速度，豎直下落末端水流速度，m/sm/s；h he e 橫管斷面水深，橫管斷面水深，m m ；v v 水深為水深為h he e時的水流速度，時的水流速度，m/sm/s ；K K 與立管和橫管間連接形式有關(guān)的能量損失系數(shù)。與立管和橫管間連接形式有關(guān)的能量損失系數(shù)。gvhgvKe22220返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)水流狀態(tài)水流狀態(tài)根據(jù)實驗研究，污水由豎直下落進入橫管后，橫管中的水根據(jù)實驗研究，污水由豎直下落進入橫管后，橫管中的水流狀態(tài)可

13、分為流狀態(tài)可分為急流段急流段、水躍及躍后段水躍及躍后段、逐漸衰減段逐漸衰減段。 急流段水流速度大，水深較淺，沖刷能力強。急流段末端急流段水流速度大，水深較淺，沖刷能力強。急流段末端由于管壁阻力使流速減小，水深增加形成水躍。由于管壁阻力使流速減小，水深增加形成水躍。橫管內(nèi)水流狀態(tài)示意圖橫管內(nèi)水流狀態(tài)示意圖 在水流繼續(xù)向前運動在水流繼續(xù)向前運動的過程中，由于管壁阻力，的過程中，由于管壁阻力，能量逐漸減小，水深逐漸能量逐漸減小，水深逐漸減小，趨于均勻流。減小，趨于均勻流。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流

14、狀態(tài)管內(nèi)壓力管內(nèi)壓力豎直下落的大量污水進入橫管形成水躍，管內(nèi)水位驟然豎直下落的大量污水進入橫管形成水躍，管內(nèi)水位驟然上升，以至于充滿整個管道斷面，使水流中挾帶的氣體不能上升，以至于充滿整個管道斷面，使水流中挾帶的氣體不能自由流動，短時間內(nèi)橫管中壓力突然增加。自由流動，短時間內(nèi)橫管中壓力突然增加。( () )橫支管內(nèi)壓力變化橫支管內(nèi)壓力變化排水橫支管內(nèi)壓力的變化與排水橫支管的位置（立管的排水橫支管內(nèi)壓力的變化與排水橫支管的位置（立管的上部還是下部）和是否還有其他橫支管同時排水有關(guān)。分三上部還是下部）和是否還有其他橫支管同時排水有關(guān)。分三種情況分析橫支管連接種情況分析橫支管連接 A A、B B、C

15、 C三個衛(wèi)生器具，中間衛(wèi)生器三個衛(wèi)生器具，中間衛(wèi)生器具具B B突然排水時，橫支管內(nèi)壓力的變化情況。突然排水時，橫支管內(nèi)壓力的變化情況。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)下下圖為立管內(nèi)沒有其他排水情況下，橫支管內(nèi)流態(tài)和壓圖為立管內(nèi)沒有其他排水情況下，橫支管內(nèi)流態(tài)和壓力變化示意圖。力變化示意圖。排水橫支管承接各衛(wèi)生器具的排水，排水橫支管承接各衛(wèi)生器具的排水，直接與直接與各個衛(wèi)生器具的器具排水管連接各個衛(wèi)生器具的器具排水管連接。 以橫支管接三個坐式大便器為例，分析當衛(wèi)生器具排水以橫支管接三個坐式大便器

16、為例，分析當衛(wèi)生器具排水時，橫支管內(nèi)壓力變化情況。時，橫支管內(nèi)壓力變化情況?？赡艹霈F(xiàn)可能出現(xiàn)正壓噴濺正壓噴濺可能出現(xiàn)可能出現(xiàn)負壓抽吸負壓抽吸橫支管內(nèi)的橫支管內(nèi)的壓力變化圖壓力變化圖 D C B AD C B A返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài) 當中間衛(wèi)生器具當中間衛(wèi)生器具B B 排水時，瞬間形成大流量，水流進入排水時，瞬間形成大流量，水流進入排水橫支管時，呈八字形向兩側(cè)流動，在其前后管內(nèi)形成水排水橫支管時，呈八字形向兩側(cè)流動，在其前后管內(nèi)形成水躍，并有可能在局部、短時間內(nèi)充滿管道。躍，并有可能

17、在局部、短時間內(nèi)充滿管道。AB AB 和和BC BC 段內(nèi)氣段內(nèi)氣體受到壓縮，管道內(nèi)形成正壓，從而使衛(wèi)生器具體受到壓縮，管道內(nèi)形成正壓，從而使衛(wèi)生器具A A 和和B B 的存的存水彎中的水面上升，見水彎中的水面上升，見橫支管內(nèi)的壓力變化圖橫支管內(nèi)的壓力變化圖(a) (a) ，這種管，這種管內(nèi)內(nèi)局部形成正壓局部形成正壓，使存水彎中的水面上升的現(xiàn)象為，使存水彎中的水面上升的現(xiàn)象為回壓回壓，如，如果壓力波動較大，還可能出現(xiàn)果壓力波動較大，還可能出現(xiàn)正壓噴濺正壓噴濺，引起水封破壞引起水封破壞。 隨著衛(wèi)生器具隨著衛(wèi)生器具B B 的排水量減少，橫支管中的水流在管道的排水量減少，橫支管中的水流在管道坡度的作

18、用下，向坡度的作用下，向D D 點作單向流動，點作單向流動，A A 點處形成點處形成負壓抽吸負壓抽吸，存水彎中的水面下降存水彎中的水面下降，見，見橫支管內(nèi)的壓力變化圖橫支管內(nèi)的壓力變化圖(b(b）。）。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退有其他排水時上部橫支管的流態(tài)與壓力變化 排水初期排水初期 排水末期排水末期D C B A D C B A返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài) 如如B B 點流量比較大，水流充滿整個管道斷面，向點流量比較大，水流充滿整個管道斷面，向D D 點流點流動，在動，在C C

19、 點處也可能形成點處也可能形成負壓抽吸負壓抽吸，造成，造成C C 點存水彎水面下點存水彎水面下降；另外如果此時立管上還有其他衛(wèi)生器具排水，大量水流降；另外如果此時立管上還有其他衛(wèi)生器具排水，大量水流沿立管下降，把沿立管下降，把D D 點封閉，則點封閉，則AB AB 段和段和BC BC 段內(nèi)的氣體都不能段內(nèi)的氣體都不能自由流動自由流動, , 污水下落的速度比較快，動能大，壓力降低，則污水下落的速度比較快，動能大，壓力降低，則可能導致橫支管上連接的存水彎產(chǎn)生負壓抽吸?？赡軐е聶M支管上連接的存水彎產(chǎn)生負壓抽吸。負壓抽吸和正壓噴濺現(xiàn)象都是由于管道內(nèi)的壓力變化引負壓抽吸和正壓噴濺現(xiàn)象都是由于管道內(nèi)的壓力

20、變化引起的起的，都有可能造成水封被破壞都有可能造成水封被破壞。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)衛(wèi)生器具排水特點：衛(wèi)生器具排水特點： 歷時短歷時短、流速大流速大、來勢猛來勢猛，形成，形成沖激流沖激流。由于：由于：生活污水排水管道設(shè)計有足夠的充滿度，生活污水排水管道設(shè)計有足夠的充滿度，可容納形成沖激可容納形成沖激流時的高峰負荷流時的高峰負荷，并且水流速度大，一般不會從衛(wèi)生器具存水，并且水流速度大，一般不會從衛(wèi)生器具存水彎冒水；彎冒水； 同時沖激流對橫支管中的沉積物具有很強的同時沖激流對橫支管中的沉

21、積物具有很強的沖刷作用沖刷作用，可，可將固體雜質(zhì)隨污水一起從管道中排除，將固體雜質(zhì)隨污水一起從管道中排除，有利于橫支管排水有利于橫支管排水。 因衛(wèi)生器具距橫支管的高差較?。ㄐ∮谝蛐l(wèi)生器具距橫支管的高差較?。ㄐ∮?.5m1.5m）污水在）污水在B B 點點的動能小，形成的水躍低。所以的動能小，形成的水躍低。所以排水橫支管自身排水造成的排排水橫支管自身排水造成的排水橫支管內(nèi)的壓力波動不大水橫支管內(nèi)的壓力波動不大。 返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)管內(nèi)壓力管內(nèi)壓力( () )橫干管中的水流現(xiàn)象橫干管

22、中的水流現(xiàn)象由于：由于：橫干管在橫干管在立管立管和和室外排水檢查井室外排水檢查井之間，接納的衛(wèi)生器具之間，接納的衛(wèi)生器具多，存在著多個衛(wèi)生器具同時排水的可能性。多，存在著多個衛(wèi)生器具同時排水的可能性。室內(nèi)污水的排放室內(nèi)污水的排放特點特點是：是：時間短、高流量時間短、高流量，因而，因而流速大、能量大流速大、能量大?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：當立管排水量過大時，當立管排水量過大時， 在立管與橫干管連接的拐彎處，在立管與橫干管連接的拐彎處，形成水躍，產(chǎn)生沖激流形成水躍，產(chǎn)生沖激流?；鞊皆谒髦械臍怏w受阻，不能自。混摻在水流中的氣體受阻，不能自由流動，在短時間內(nèi)受到強烈壓縮，使該處管道內(nèi)由流動，在短時間內(nèi)受到強烈壓

23、縮，使該處管道內(nèi)壓力急劇壓力急劇增大增大，形成正壓區(qū)，造成回壓。，形成正壓區(qū)，造成回壓。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)管內(nèi)壓力管內(nèi)壓力( () )橫干管中的水流現(xiàn)象橫干管中的水流現(xiàn)象在立管與橫干管連接處的水平管段上產(chǎn)生的回壓現(xiàn)象，在立管與橫干管連接處的水平管段上產(chǎn)生的回壓現(xiàn)象，有時能使污水從底層衛(wèi)生器具的存水彎中噴濺出來，沖擊流有時能使污水從底層衛(wèi)生器具的存水彎中噴濺出來，沖擊流過后，衛(wèi)生器具的水封可能被破壞。過后，衛(wèi)生器具的水封可能被破壞。為了避免底部為了避免底部橫干管中的壓力變橫干管中的

24、壓力變化對衛(wèi)生器具的存化對衛(wèi)生器具的存水彎水封的破壞作用，水彎水封的破壞作用，首層衛(wèi)生器具首層衛(wèi)生器具的排水單獨排放。的排水單獨排放。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)首層單獨排放排水系統(tǒng)沒有通氣立管時，在設(shè)計中排水系統(tǒng)沒有通氣立管時，在設(shè)計中規(guī)定：規(guī)定：最底層橫支管最底層橫支管與與地下橫干管中心地下橫干管中心線的線的間距應(yīng)有一個間距應(yīng)有一個最小高度最小高度H H。 否則否則最底層或排水立管的匯最底層或排水立管的匯 合層的橫支管要合層的橫支管要單獨排放。單獨排放。 僅設(shè)置伸頂通氣管時，最低僅設(shè)置

25、伸頂通氣管時，最低 排水橫支管與立管連接處距排水橫支管與立管連接處距 排水立管的管底排水立管的管底垂直距離垂直距離， 不得小于下表中規(guī)定不得小于下表中規(guī)定H返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.3 橫管內(nèi)水流狀態(tài)橫管內(nèi)水流狀態(tài)最低排水橫支管最低排水橫支管與與立管連接處距排水立管的管底垂直距離立管連接處距排水立管的管底垂直距離 從上表中可以看出：從上表中可以看出：高層建筑中的底層排水橫支管一般高層建筑中的底層排水橫支管一般都要單獨排放。都要單獨排放。 立管連接衛(wèi)生器具的層數(shù)（層） 456 712131920垂直距離 （m） 045

26、075 120 300 600 返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)排水立管水流特點：排水立管水流特點：( () )斷續(xù)的非均勻流；斷續(xù)的非均勻流；( () )水氣兩相流；水氣兩相流；( () )管內(nèi)壓力變化大。管內(nèi)壓力變化大。排水立管和橫干管內(nèi)排水立管和橫干管內(nèi)壓力分布示意圖壓力分布示意圖點擊查看點擊查看返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)水流流動狀態(tài)水流流動狀態(tài)部分充滿水的排水立管中，部分充滿水的

27、排水立管中，水流運動狀態(tài)的影響因素：水流運動狀態(tài)的影響因素： 排水量、管徑、水質(zhì)、管壁粗糙度、排水量、管徑、水質(zhì)、管壁粗糙度、 橫支管與立管連接處的幾何形狀、橫支管與立管連接處的幾何形狀、 立管高度及同時向立管排水的橫支管數(shù)目立管高度及同時向立管排水的橫支管數(shù)目 排水量排水量和和管徑管徑是主要因素（通常用充水率是主要因素（通常用充水率表示）。表示）。充水率充水率： 指水流斷面積指水流斷面積 A At t 與管道斷面積與管道斷面積 A Aj j 的比值。的比值。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)水

28、流流動狀態(tài)水流流動狀態(tài)實驗研究發(fā)現(xiàn)：實驗研究發(fā)現(xiàn)： 單一橫支管排水，立管上端開口通大氣，立管下端經(jīng)排出單一橫支管排水，立管上端開口通大氣，立管下端經(jīng)排出橫干管接室外檢查井通大氣的情況下，隨著流量不斷增加，立橫干管接室外檢查井通大氣的情況下，隨著流量不斷增加，立管中水流狀態(tài)主要經(jīng)過：管中水流狀態(tài)主要經(jīng)過：附壁螺旋流附壁螺旋流、水膜流水膜流和和水塞流水塞流 三個階段。三個階段。 排水立管水流排水立管水流狀態(tài)圖點擊查看狀態(tài)圖點擊查看 返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)( () )附壁螺旋流附壁螺旋流由

29、于排水立管的管道內(nèi)壁粗糙，水流對管壁的附著力大由于排水立管的管道內(nèi)壁粗糙，水流對管壁的附著力大于液體分子之間的內(nèi)聚力，因此當排水量比較小時，水流不于液體分子之間的內(nèi)聚力，因此當排水量比較小時，水流不能以水團的形式脫離管壁墜落，而是沿著管壁向下流動，由能以水團的形式脫離管壁墜落，而是沿著管壁向下流動，由于管壁的粗糙對水流的摩擦阻力作用，于管壁的粗糙對水流的摩擦阻力作用，水流是沿著管壁呈螺水流是沿著管壁呈螺旋形向下加速流動的旋形向下加速流動的，因螺旋運動產(chǎn)生離心力，使水流密實，因螺旋運動產(chǎn)生離心力，使水流密實，氣液界面清晰，水流挾氣現(xiàn)象不明顯。氣液界面清晰，水流挾氣現(xiàn)象不明顯。其結(jié)果是：其結(jié)果是：

30、螺旋流狀態(tài)下，水流螺旋流狀態(tài)下，水流沒有沒有充滿整個管道斷面，充滿整個管道斷面，管道中心氣流正常，水流下降時，不影響立管中的氣壓變化，管道中心氣流正常，水流下降時，不影響立管中的氣壓變化，管內(nèi)氣壓穩(wěn)定。管內(nèi)氣壓穩(wěn)定。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)( () )立管排水量增大立管排水量增大薄膜流薄膜流排水量進一步增加，空氣阻力和管壁的摩擦力共同作用，排水量進一步增加，空氣阻力和管壁的摩擦力共同作用，水量增大到足夠覆蓋住管壁時水量增大到足夠覆蓋住管壁時，水流由螺旋形向下運動變成，水流由螺旋形向下運

31、動變成沿著管壁呈有一定厚度的薄膜狀，加速向下運動。沿著管壁呈有一定厚度的薄膜狀，加速向下運動。 此時水流沒有離心力作用，只受水流重力和管壁摩擦阻此時水流沒有離心力作用，只受水流重力和管壁摩擦阻力影響。氣水界面不明顯，水流向下運動時有挾氣現(xiàn)象。力影響。氣水界面不明顯，水流向下運動時有挾氣現(xiàn)象。 此時排水量較小，管道中間的氣流仍然可以正常流動，此時排水量較小，管道中間的氣流仍然可以正常流動，立管中的氣壓變化不大。立管中的氣壓變化不大。這種狀態(tài)歷時比較短。這種狀態(tài)歷時比較短。薄膜流狀態(tài)時薄膜流狀態(tài)時，水流的斷面積與管道斷面積的比值，一，水流的斷面積與管道斷面積的比值，一般小于四分之一。般小于四分之一

32、。隨著流量進一步增加隨著流量進一步增加，水流的斷面積增大，很快就過渡，水流的斷面積增大，很快就過渡到下一個狀態(tài)。到下一個狀態(tài)。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)( () )等速水膜流等速水膜流隨著水流下降速度的進一步增加隨著水流下降速度的進一步增加，空氣阻力和管道壁面，空氣阻力和管道壁面摩擦力共同作用，水流沿管壁下落，形成有一定厚度帶有橫摩擦力共同作用，水流沿管壁下落，形成有一定厚度帶有橫向隔膜的附壁環(huán)狀水膜流。向隔膜的附壁環(huán)狀水膜流。上部橫向隔膜和附壁環(huán)狀水膜流一起向下運動，但兩者上部橫向隔膜

33、和附壁環(huán)狀水膜流一起向下運動，但兩者的運動方式不同。的運動方式不同。 環(huán)狀水膜流形成以后比較穩(wěn)定，環(huán)狀水膜流形成以后比較穩(wěn)定，水膜下降速度與水膜的水膜下降速度與水膜的厚度近似的成正比厚度近似的成正比。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)( () )等速水膜流等速水膜流當水膜向下運動時，受到向上的管壁的摩擦力與向下的當水膜向下運動時，受到向上的管壁的摩擦力與向下的重力。重力。 兩者平衡時，水膜向下運動的加速度為零，即水膜的下兩者平衡時，水膜向下運動的加速度為零，即水膜的下降速度不再變化，降速度不再變

34、化，一直以該速度下降到立管底部不再變化，水膜的厚度基一直以該速度下降到立管底部不再變化，水膜的厚度基本上也不再變化。本上也不再變化。 這一狀態(tài)為這一狀態(tài)為等速水膜流狀態(tài)等速水膜流狀態(tài)，此時的水膜速度為，此時的水膜速度為終限速終限速度度，從排水橫支管水流入口處至終限速度形成處的高度稱為，從排水橫支管水流入口處至終限速度形成處的高度稱為終限長度終限長度。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)橫向隔膜不穩(wěn)定，向下運動時，隔膜下部的管內(nèi)壓力增橫向隔膜不穩(wěn)定，向下運動時，隔膜下部的管內(nèi)壓力增加，但壓力增加值小

35、于加，但壓力增加值小于245 Pa245 Pa（根據(jù)實驗，水封不被破壞的（根據(jù)實驗，水封不被破壞的控制壓力變化范圍是控制壓力變化范圍是245Pa245Pa），管內(nèi)氣體將橫向隔膜沖破，），管內(nèi)氣體將橫向隔膜沖破，管內(nèi)壓力恢復正常。在水流繼續(xù)下降的過程中，又形成新的管內(nèi)壓力恢復正常。在水流繼續(xù)下降的過程中，又形成新的橫向隔膜。橫向隔膜。橫向隔膜的形成和破壞在水流下降的過程中交替橫向隔膜的形成和破壞在水流下降的過程中交替進行，導致立管內(nèi)的壓力有波動。進行，導致立管內(nèi)的壓力有波動。 在沒有設(shè)置專用通氣管的排水立管中，處于等速水膜流在沒有設(shè)置專用通氣管的排水立管中，處于等速水膜流狀態(tài)時，水流的斷面積一般

36、占管道斷面積的狀態(tài)時，水流的斷面積一般占管道斷面積的1/31/31/41/4之間，之間，這一階段，立管內(nèi)的壓力在一定的范圍內(nèi)波動，排水立管中這一階段，立管內(nèi)的壓力在一定的范圍內(nèi)波動，排水立管中心部分，氣流仍然可以流動，此時立管的通水能力最大。管心部分，氣流仍然可以流動，此時立管的通水能力最大。管中氣壓的變化達到了中氣壓的變化達到了臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)，但未達到破壞橫支管上的衛(wèi)，但未達到破壞橫支管上的衛(wèi)生器具的水封程度。生器具的水封程度。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)( () )水塞流水塞流 當排

37、水量繼續(xù)增加，沿管壁的薄膜厚度逐漸加厚，當水當排水量繼續(xù)增加，沿管壁的薄膜厚度逐漸加厚，當水膜斷面與立管斷面之比大于膜斷面與立管斷面之比大于1/3 1/3 時，橫向隔膜的形成與破壞時，橫向隔膜的形成與破壞越來越頻繁，水膜厚度不斷增加，當隔膜下部的壓力不能沖越來越頻繁，水膜厚度不斷增加，當隔膜下部的壓力不能沖破隔膜時，即形成破隔膜時，即形成較穩(wěn)定的水塞流較穩(wěn)定的水塞流。水塞在立管中下落是有。水塞在立管中下落是有壓力的等加速運動，隨著水塞的下落，管中的氣壓發(fā)生激烈壓力的等加速運動，隨著水塞的下落，管中的氣壓發(fā)生激烈變化，水塞下面排氣不暢，形成正壓，水塞上面補氣不足，變化，水塞下面排氣不暢，形成正壓

38、，水塞上面補氣不足，被抽吸而形成負壓。當管內(nèi)壓力波動大于被抽吸而形成負壓。當管內(nèi)壓力波動大于245Pa 245Pa 時，會形時，會形成正壓噴濺或負壓抽吸而破壞水封，導致排水管道系統(tǒng)不能成正壓噴濺或負壓抽吸而破壞水封，導致排水管道系統(tǒng)不能正常工作。正常工作。 返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)綜上所述，在水塞沒有形成之前，水膜流動或薄膜流動綜上所述，在水塞沒有形成之前，水膜流動或薄膜流動時，由于水流在下落過程中攜帶了部分氣體，水膜的厚度也時，由于水流在下落過程中攜帶了部分氣體，水膜的厚度也不可能完

39、全不變，所以管內(nèi)氣體的容積是變化的，則管內(nèi)氣不可能完全不變，所以管內(nèi)氣體的容積是變化的，則管內(nèi)氣壓也是變化的，但是這種變化波動較小，對橫支管上的衛(wèi)生壓也是變化的，但是這種變化波動較小，對橫支管上的衛(wèi)生器具的水封影響不大。水塞形成以后，器具的水封影響不大。水塞形成以后，管內(nèi)的氣壓的波動劇管內(nèi)的氣壓的波動劇烈對水封造成比較大的影響烈對水封造成比較大的影響。 因此為保證排水系統(tǒng)的安全可靠和經(jīng)濟合理，排水立管因此為保證排水系統(tǒng)的安全可靠和經(jīng)濟合理，排水立管設(shè)計流量的設(shè)計流量的負荷極限值負荷極限值（允許設(shè)計流量）是按立管內(nèi)的水流（允許設(shè)計流量）是按立管內(nèi)的水流狀態(tài)控制在等速水膜流狀態(tài)，在保證系統(tǒng)安全的條

40、件下，狀態(tài)控制在等速水膜流狀態(tài)，在保證系統(tǒng)安全的條件下，通通水能力最大水能力最大的狀態(tài)而確定的。的狀態(tài)而確定的。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)水膜流運動的力學分析水膜流運動的力學分析 為確定水膜流階段為確定水膜流階段 排水立管在允許的壓力波動范圍內(nèi)最排水立管在允許的壓力波動范圍內(nèi)最大允許排水能力，大允許排水能力， 給室內(nèi)排水立管的設(shè)計提供理論依據(jù)，應(yīng)給室內(nèi)排水立管的設(shè)計提供理論依據(jù)，應(yīng)對立管中水膜流運動進行力學分析，對立管中水膜流運動進行力學分析， 找出找出終限流速、終限長終限流速、終限長度

41、與排水能力，管徑度與排水能力，管徑等相互的關(guān)系等相互的關(guān)系。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)排水立管中水膜可以近似看作一個中排水立管中水膜可以近似看作一個中空的圓柱狀物體?？盏膱A柱狀物體。脫離體（水膜流體）在變加速下降過脫離體（水膜流體）在變加速下降過程中受到向下重力和向上的管壁摩擦力的程中受到向下重力和向上的管壁摩擦力的作用。作用。在排水立管的等速水膜流中取一長度在排水立管的等速水膜流中取一長度為為L 的分離體進行分析，水膜流在下降的分離體進行分析，水膜流在下降過程中，重力與管壁的摩擦阻力達

42、到相平過程中，重力與管壁的摩擦阻力達到相平衡的狀態(tài)，合力為零。衡的狀態(tài)，合力為零。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律牛頓第二定律：LdtgQPWdtdummaFjtgQWLdPjLdPjLdPj返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)m m 在時間間隔內(nèi)通過斷面水流的質(zhì)量，在時間間隔內(nèi)通過斷面水流的質(zhì)量，kgkg；WW 水流重力，水流重力，N N；P P 水膜表面摩擦力，水膜表面摩擦

43、力，N N ；Q Q 立管中下落水流的流量，立管中下落水流的流量，m m3 3/s/s； 水的密度，水的密度，kg/ mkg/ m3 3；t t 時間，時間，s s；g g 重力加速度，重力加速度，m/sm/s2 2； 水流與管壁的切應(yīng)力，水流與管壁的切應(yīng)力，N/ mN/ m2 2；d dj j 立管內(nèi)徑，立管內(nèi)徑，m m； L L分離體的長度即中空圓柱水膜體的單元長度分離體的長度即中空圓柱水膜體的單元長度，m m。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)在紊流狀態(tài)下：在紊流狀態(tài)下： 28u3/1p1

44、212. 0eK返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài) 沿程阻力系數(shù)，沿程阻力系數(shù)， 值的大小與管壁粗糙高度值的大小與管壁粗糙高度K Kp p ， m m和水膜厚度和水膜厚度m m有關(guān)有關(guān)；K Kp p管壁粗糙高度，管壁粗糙高度，m m； e e 水膜厚度，水膜厚度，m m； u u 分離體下降速度，分離體下降速度，m/sm/s。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)令令u u= = l l/ / t t

45、 ，整理后得：，整理后得： 當水流下落達到動態(tài)平衡時，即當水流下落達到動態(tài)平衡時，即d du/u/d dt t=0=0 時，此時的水流時，此時的水流下降速度為終限速度（下降速度為終限速度（u ut t ），水膜厚度為），水膜厚度為e et t ，流量為，流量為Q Qt t 。則。則終限速度為：終限速度為： 331ptjtt)(21KedQgu j33/1p81212. 0dueKgQdtdutm331ptjtt)(21KedQgu 返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)在終限流速在終限流速u ut

46、t時的水膜厚度時的水膜厚度e et t可按下述關(guān)系求得可按下述關(guān)系求得, ,此時的此時的流量為：流量為：忽略忽略e et t2 2，則上式為：，則上式為： 4)2(2tj2jttedduQttjtuedQttjtuedQttjtuedQjjttudQejjttudQe返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.4 立管中水流狀態(tài)立管中水流狀態(tài)終限速度與流量、管徑和管壁粗糙高度之間的關(guān)系：終限速度與流量、管徑和管壁粗糙高度之間的關(guān)系： u ut t 終限速度，終限速度，m/sm/s；K Kp p 管壁粗糙高度，管壁粗糙高度，m m；Q Q

47、t t 終限流速時的流量，終限流速時的流量，m m3 3/s/s； d dj j 管道內(nèi)徑，管道內(nèi)徑，m m。5/2jt10/1pt14 . 4dQKu返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力立管的最大排水能力立管的最大排水能力排水管道的最大排水能力，應(yīng)根據(jù)水膜流狀態(tài)時的立管排水管道的最大排水能力，應(yīng)根據(jù)水膜流狀態(tài)時的立管過流能力進行計算。過流能力進行計算。即：即： 水膜流狀態(tài)的流量是立管允許通過的流量的上限水膜流狀態(tài)的流量是立管允許通過的流量的上限。在水膜流狀態(tài)，當達到終

48、限流速時，水量下降流速和水膜厚在水膜流狀態(tài)，當達到終限流速時，水量下降流速和水膜厚度保持不變，則度保持不變，則立管排水量立管排水量可用以下公式計算：可用以下公式計算：tttAuQ返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力Q Qt t 終限速度時立管排水量，終限速度時立管排水量，m m3 3/s/s；u ut t 終限速度，終限速度，m/sm/s；A At t終限流速時的過水斷面面積，終限流速時的過水斷面面積，m m2 2。42tj2jeddAt5/2jt10/1ptjtt1)

49、(4 . 4dQKedeQtttAuQ返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力在實際應(yīng)用中水膜厚度在實際應(yīng)用中水膜厚度e et t不易測定，用過水斷面面積不易測定，用過水斷面面積A At t與管道斷面面積與管道斷面面積A Aj j的比值的比值 來代替，令來代替，令d do o= =d dj j-2-2e et t ，則有：，則有：2j0jt1ddAA2j0jt1ddAAj2/101ddj2/101dd1121jtde1121jtde1121jtde1121jtde返回本章總

50、目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力 終限速度終限速度和和終限長度終限長度： 3/8j3/56/1pt19 .7dKQ3/2j3/26/1pt110dKu3/4j3/43/1pt143.14dKl返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力由于管道材料和制造技術(shù)不同，管道的粗糙度由于管道材料和制造技術(shù)不同，管道的粗糙度K Kp p不均勻，不均勻，工程中計算采用工程

51、中計算采用“當量粗糙度當量粗糙度”概念。概念。 常見的室內(nèi)排水管道常見的室內(nèi)排水管道當量粗糙度當量粗糙度K Kp p 值值見當量粗糙高度值表。見當量粗糙高度值表。當量粗糙度：當量粗糙度：與實際管道的沿程阻力系數(shù)與實際管道的沿程阻力系數(shù) 值相等的同直徑人工粗糙管值相等的同直徑人工粗糙管的粗糙高度的粗糙高度K Kp p 。不同管徑時的水膜厚度不同管徑時的水膜厚度有專用通氣管的系統(tǒng)中，水膜流狀態(tài)下，水流充滿整個管有專用通氣管的系統(tǒng)中，水膜流狀態(tài)下，水流充滿整個管道斷面時道斷面時 =1/4=1/41/31/3 ，代入，代入e et t計算式，可求出不同管徑時的計算式，可求出不同管徑時的水膜厚度，見水膜

52、流狀態(tài)時水膜厚度表。水膜厚度，見水膜流狀態(tài)時水膜厚度表。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力當量粗糙高度值當量粗糙高度值水膜流狀態(tài)時水膜厚度水膜流狀態(tài)時水膜厚度管材種類聚氯乙烯管新鑄鐵管舊鑄鐵管輕度銹蝕鋼管管壁粗糙高度（mm）0.0020.0150.150.501.03.00.25管道內(nèi)徑（）5075100125150e/d1/43.35.06.78.410.01/14.97/244.05.97.99.911.91/12.61/34.66.99.211.513.81/1

53、0jtAAjtAAAAt返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力在選定管徑后，又知在選定管徑后，又知A At t/ /A Aj j值，從上表可查得相應(yīng)的值，從上表可查得相應(yīng)的 e et t值，代入計算公式，即可得到排水立管呈水膜流時的流量和值，代入計算公式，即可得到排水立管呈水膜流時的流量和終限流速，見排水管里水膜流時的流量和終限流速表。終限流速，見排水管里水膜流時的流量和終限流速表。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退管徑（mm）排水流量（l /s）終限流速（m /s）1

54、/51/47/241/31/51/47/241/3500.721.051.351.701.842.142.372. 60752.133.003.735.072.422.803.043.421004.66.708.6510.902.933.403.774. 1415013.619.6525.9032.103.854.454.985.42jtAAjtAA排水管里水膜流時的流量和終限流速排水管里水膜流時的流量和終限流速3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.5 排水立管在水膜流時的通水能力排水立管在水膜流時的通水能力返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、

55、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.6 影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響排水立管內(nèi)部壓力的因素影響排水立管內(nèi)部壓力的因素空氣在兩個斷面上的能量方程為：空氣在兩個斷面上的能量方程為：gvKdLgPgvgPgva2)(222121020普通單立管系統(tǒng)，普通單立管系統(tǒng)，水流由橫支管水流由橫支管進入立管，進入立管，在立管中呈水膜流狀態(tài)挾在立管中呈水膜流狀態(tài)挾氣向下流動，空氣從伸頂通氣管頂端氣向下流動，空氣從伸頂通氣管頂端補入。選取立管頂部空氣入口處為基補入。選取立管頂部空氣入口處為基準面準面(0(00)0)，另一斷面，另一斷面(1(11)1)選在排選在排水橫

56、支管下最大負壓形成處。水橫支管下最大負壓形成處。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.6 影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施水舌水舌是水流在是水流在沖激流沖激流狀態(tài)下，由橫支管進入立管下落，狀態(tài)下，由橫支管進入立管下落，在在橫支管與立管連接部橫支管與立管連接部短時間內(nèi)形成的水力學現(xiàn)象。短時間內(nèi)形成的水力學現(xiàn)象。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.6 影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施它沿進水流動方向充塞立管

57、斷面，同時，水舌兩側(cè)有兩它沿進水流動方向充塞立管斷面，同時，水舌兩側(cè)有兩個氣孔作為空氣流動通路。這兩個氣孔的斷面遠比水舌上方個氣孔作為空氣流動通路。這兩個氣孔的斷面遠比水舌上方立管內(nèi)的氣流斷面積小，在水流的作用下，向下流動的空氣立管內(nèi)的氣流斷面積小，在水流的作用下，向下流動的空氣通過水舌時，造成通過水舌時，造成空氣能量的局部損失空氣能量的局部損失。在排水立管管徑一。在排水立管管徑一定的條件下，水舌局部阻力系數(shù)定的條件下，水舌局部阻力系數(shù)K 與排水量大小，橫支管與與排水量大小，橫支管與立管連接處的幾何形狀有關(guān)。立管連接處的幾何形狀有關(guān)。返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣

58、流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.6 影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施P P1 1立管內(nèi)最大負壓值，立管內(nèi)最大負壓值，PaPa； 空氣密度，空氣密度，kg/mkg/m3 3；K Kp p管壁粗糙高度，管壁粗糙高度，m m；Q Q排水流量，排水流量，m m3 3/s/s；d dj j管道內(nèi)徑，管道內(nèi)徑，m m； 空氣阻力系數(shù)?？諝庾枇ο禂?shù)。 221tvP54511168.9jPdQKP立管內(nèi)最大負壓值立管內(nèi)最大負壓值返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.6 影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響

59、立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施由上式可以看出，由上式可以看出，立管內(nèi)最大負壓值的大小立管內(nèi)最大負壓值的大?。号c排水立：與排水立管內(nèi)壁粗糙高度和管徑成反比；與排水流量、終限流速以及管內(nèi)壁粗糙高度和管徑成反比；與排水流量、終限流速以及空氣總阻力系數(shù)成正比。空氣總阻力系數(shù)成正比。 空氣總阻力系數(shù)中，水舌阻力系數(shù)空氣總阻力系數(shù)中，水舌阻力系數(shù)K K 值最大，值最大，是是的幾十倍，其他幾項都很小。的幾十倍，其他幾項都很小。但是，當排水立管不伸頂通氣時，局部阻力但是，當排水立管不伸頂通氣時，局部阻力，排，排水時造成的負壓很大，水封極易破壞，水時造成的負壓很大，水封極易破壞， 因此對不通氣系統(tǒng)的最大通水能力作

60、了嚴格的限制，參因此對不通氣系統(tǒng)的最大通水能力作了嚴格的限制，參見見排水立管最大排水能力排水立管最大排水能力表表。排水立管最大排水立管最大排水能力排水能力表表點擊查看點擊查看返回本章總目錄返回本書總目錄前進后退3.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律排水管系中的水、氣流動規(guī)律3.3.6 影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施影響立管內(nèi)壓力波動因素及防止措施穩(wěn)定立管內(nèi)壓力和增大通水能力的措施穩(wěn)定立管內(nèi)壓力和增大通水能力的措施排水系統(tǒng)設(shè)計中，在保證排水系統(tǒng)設(shè)計中，在保證水封不被破壞水封不被破壞的前提條件下，的前提條件下，最大限度的最大限度的提高排水立管的通水能力提高排水立管的通水能力，即達到了經(jīng)濟和安全，即達到