伸顶通气管道系统中瞬间流排水特性的影响因素研究(三)瞬间流量在伸顶通气排水系统中流量与压力的关系探讨

为了探讨排水管道中压力与流量间的关系,使用了新型瞬间流量测量装置间接测量瞬时排水到达各层横支管位置时的流量,并通过压力传感器测定各层横支管的压力。通过分析,排水层下面各层的最大负压值与最大流量并非同步出现,流量的衰减速度与负压的衰减速度也不一致。     

定流量与瞬间流排水对不同卫生器具水封损失影响的试验研究

在33层dn160PVC-U的透明伸顶通气单立管排水系统中,采用定流量和瞬间流两种不同的排水方式对不同卫生器具进行抗压力波动试验。比较了不同卫生器具的水封损失并分析其水封构造与水封损失的关系。同时对两种排水方式造成的器具水封损失进行比较,分析总结出由于排水持续时间的不同,导致相同负压下,定流量排水对水封造成的损失比瞬间流的大,从而确定了定流量排水方式对立管通水能力的要求更为严格。     

特殊单立管排水系统立管水流形态浅探

根据对在同一测试条件下得到的特殊单立管排水系统流量实测数据,及对相应管件构造特点的综合分析,就系统立管水流形态进行探讨,认为特殊单立管排水系统可通过采取能有效抵消可引起水封破坏的气压波动的措施,或者通过对系统内水、气流态的有效组织,达到提高其排水能力的目的.说明只要有效减少排水系统内气压波动对排水横支管或其他部位水封的影响,就能提高系统的排水能力.     

国家体育场卫生间排水设计

针对国家体育场建筑卫生间数量多、布置种类繁多、面积大、各层位置关系复杂等特点,介绍了赛时卫生间排水设计秒流量计算公式按同时使用百分数计算,赛后按排水当量计算复核;墙排式同层排水与常规排水相结合的排水方式;卫生间内洗脸盆、小便器、坐便器均采用挂墙式,后排水;HDPE排水横支管为暗敷;考虑到安装的可操作性,同层排水支管最多接6个坐便器、10个小便器;排水横支管以环形通气为主,辅助设吸气阀以缓解支管内的气压波动;0层残疾人卫生间采用分体式压力排水器等设计关键点。     

室内排水系统排水能力关键参数气值的探讨

建筑排水系统的最大通水能力,是确保系统中卫生器具水封不被破坏前提下所通过的最大流量.气压波动是造成室内排水系统水封破坏的元凶.保护水封最大损失值不超过25 mm的关键是减缓排水管中气压波动,控制最大气压值不超过±40 mmH2O.根据国内外排水试验的有关资料,总结了影响气压波动的诸多因素,如排水流量、通气方式、排水管接入立管高度、入口型式、排出口状态等,提出改善气压波动的一些方法和设计措施.     

神府东胜煤田开发中扰动地面径流泥沙模拟研究

神府东胜国家级特大煤田在开发建设过程中,严重扰动了原有的土壤结构层次,破坏了地面的植被,造成了严重的新增水土流失,本文采用野外放水冲刷实验的研究方法,对神府东胜煤田开发建设中人为扰动地面侵蚀产沙规律进行了模拟研究。结果表明:5°条件下在流量为15 L/min2、0 L/min2、5 L/min时产沙量与径流量呈幂函数关系,10 L/min时呈线性关系。11°条件下在各放水流量时的产沙量与径流量呈线性关系。17°条件下流量为10 L/min1、5 L/min时产沙量与径流量呈对数函数关系,20 L/min2、5 L/min时呈线性关系。产沙量与坡度在放水流量10 L/min2、5 L/min时呈对数函数关系,在放水流量15 L/min2、0 L/min时呈线性关系变化。径流量与放水流量呈线性关系,产沙量与放水流量呈对数函数关系。     

室内排水横管布置方式对卫生器具水封保持能力的影响研究

针对目前室内排水横管的三种主要布置方式,对排水横管上不同卫生器具水封破坏时的压力变化情况进行分析,对同一排水方式下水封的破坏情况进行了比较,同时讨论了不同的排水方式之间的水封压力关系。     

室内排水系统排水能力关键参数气压值的探讨

建筑排水系统的最大通水能力,是确保系统中卫生器具水封不被破坏前提下所通过的最大流量。气压波动是造成室内排水系统水封破坏的元凶。保护水封最大损失值不超过25mm的关键是减缓排水管中气压波动,控制最大气压值不超过±40mmH2O。根据国内外排水试验的有关资料,总结了影响气压波动的诸多因素,如排水流量、通气方式、排水管接入立管高度、入口型式、排出口状态等,提出改善气压波动的一些方法和设计措施。     

景洪水电站引水压力钢管结构布置及设计

云南省景洪水电站为河床坝后式电站,水头低流量大,共装5台35万kW机组,采用单机单管供水.钢管内径11.2m,单机额定流量为665.56 m3/s,管内平均流速6.76 m/s.钢管布置型式为下游坝面背管.结合景洪水电站的实际情况,介绍对引水压力钢管进行布置设计与三维有限元计算,并成功地将垫层管应用于该电站的大型压力钢管道,具有一定的优越性.     

建筑排水系统水封多维安全性参数试验研究

建筑排水系统安全事关建筑室内居住环境的舒适性与健康性。在当前主要关注水封高度的基础上,进一步试验探究了不同水封比、正/负压持续时间以及存水弯位置对自虹吸损失影响等关系到水封安全的重要参数。结果表明:相同压力下负压持续时间影响水封损失,持续60 s的水封损失大于持续5 s的水封损失;管内负压区采用大于1的水封比、正压区采用小于1的水封比有利于减少水封损失;器具排水管水封安装高度影响水封自虹吸损失,需引起关注。     

单立管排水系统通水能力的试验研究

研究单立管排水系统的通水能力和气压波动情况,考察底部排出横管管径和排出横管连接弯头等因素对立管压力波动的影响.结果表明,当公称外径dn110的排水立管底部采用2个45.弯头连接dn110的排出横管时,单立管伸项通气系统的通水能力约为4.8 L/s;放大底部排出横管管径并不能有效提高单立管系统的通水能力;设置2个45°弯头连接排出横管稍微改善了立管底部排出的水力条件;本试验测出单立管不伸顶通气系统的通水能力约为3.2 L/s.     

支管管径变化对枝状管网水锤压力的影响

随着节水管网技术的大力推广, 管网水锤问题变得日益突出。为了探讨管网中支管管径变化对管网水锤压力的影响, 采用Pipenet软件对带有一个分支管的枝状管网在支管球阀突然关闭(工况1)和直管球阀关闭(工况2)2种操作工况下的水锤压力波动进行了数值计算, 支管型号分别取DN110、 DN90、 DN75、 DN63和DN50共5种; 并采用理论方法分析了2种工况下最大水锤压力的变化规律。结果表明: 随着支管管径的减小, 2种工况下各自阀门处产生的最大水锤压力和管网水锤压力均呈增大的趋势, 相比之下支管管径减小对工况1时的影响更大。理论分析表明工况1时最大水锤压力随支管管径减小而增大的主要原因是支管流速的增大; 工况2时最大水锤压力随支管管径减小而增大的主要原因是反射回的降压波逐渐减小。研究成果可以为管网设计提供参考。     

Air flow inside a vertical pipe induced by a free-falling water jet

The air flow induced by a water jet freely falling inside a vertical pipe with its top and bottom both open to the atmosphere was investigated experimentally and numerically. In the experiments, the radial air velocity distribution and the air pressure variation along the vertical pipe were measured. The air drag of the falling water jet was related to the jet surface disturbance and analyzed by introducing the equivalent friction factor. A predictive model was developed for the air flow inside a 3-m-high pipe based on the momentum equation and its results compared well with the experimental measurements. Numerical simulations were also conducted by approximating the free-falling water jet as a continuous moving solid with diameter and velocity varying in the direction of motion. The effects of pipe size on the air velocity profile and the induced air flow rate were examined. The simulation results showed that the streamwise air velocity profiles inside pipes of different sizes approached the same after a certain traveling distance. The maximum induced air flow rate was found at the pipe diameter of about 20 times of initial water jet diameter.     

FLOW PATTERN AND PRESSURE LOSS OF OIL-WATER TWO-PHASE FLOW IN HORIZONTAL STEEL PIPE

Experimental Study on oil-water two-phase flow patterns and pressure loss was conducted on a horizontal steel pipe loop with 26. 1mm inner diameter and 30m total length. The working fluids are white oil, diesel oil and tap water. Several instruments, including a new type of liquidprobe are successfully integrated to identify 7 different flow patterns. The characteristics of the flow patterns and the transition process were observed and depicted in this paper.Investigation revealed that the pressure loss was mainly depended on the flow paiterns.     

水平管内伴有悬浮床的冰-水两相流动特性

用当量直径为12mm的碎冰，管径为49．7mm的水平管路在低流速范围进行了冰—水两相流的输送实验，主要对伴有悬浮床的冰—水两相流动特性进行了实验和理论研究。对比实验采用比重与冰相近的聚苯乙烯颗粒—水两相流。研究结果表明，冰颗粒之间的粘性作用是引起冰—水两相流压降变化和非牛顿流体特性显示的重要因素，而且针对伴有悬浮床的冰—水两相流的非牛顿流体特性，提出了计算其输送压降的新方法。     

基于神经网络的管网漏失定位实例研究

为了在复杂且不直观的供水管网中快速实时定位漏点,以某城市区域管网为对象,在其上游、中游和下游各选取3条没有经过训练的管道,进行不同损坏程度的漏损模拟,利用BP神经网络可以逼近任意的非线性映射特点,将模拟数据作为训练样本训练神经网络,建立漏损点位置与测压点压力之间的非线性关系,构建基于BP神经网络的实时漏点定位模型。结果表明,模型预测的漏点位置横纵坐标的平均相对误差分别为4.16%和1.40%,预测的漏点偏移距离最小为6 m。当漏损面积比为0.01时,泄漏流量只有1 L/s,完全可以达到快速定位。此研究成果对实际管网的应用提供了理论基础和技术支持。     

土压平衡矩形顶管施工引起的地表沉降探究

顶管施工引起周围土体移动会对路面结构层造成破坏。采用大断面矩形土压平衡顶管顶进工法所引起的地表沉降一直是岩土工程领域技术工作者所关注的热点与难点之一。通过内蒙古科技大学地下过街通道工程,分析了路基变形的实测数据,Peck公式对矩形顶管地表变形预测的适用性,数值模拟不同覆土深度下的顶管施工对地表的变形影响。研究表明:顶进时轴线上的纵向测点变形总趋势是先隆起,后沉降,并趋于稳定状态;横断面上位于轴线10 m左右范围内为主要影响区域,在此范围内沉降槽体积约占总体积的90%;当地层损失率V_l取0.4%,沉降槽宽度参数K取0.4时,实测值与Peck公式法的预测结果曲线拟合较好;当覆土深度增加,地表沉降值逐渐减小,且沉降范围逐渐增大。研究成果为大断面土压平衡矩形顶管与类似工程的施工提供了理论参考及应用借鉴。     

虹吸管气液两相流压降特性试验

通过系列试验量测了不同安装高度、不同水位差时虹吸管水平管段的压降、含气率及过流量,探讨和分析了虹吸管气液两相流压降的变化规律及气液两相流流型不同时影响管道压降的因素。结果表明,气液两相流管道压降与液相满流时压降规律相同,即压降值随管道水头的增大而增大;但是,与液相有压管流不同,水位差一定时压降值随安装高度的增大而减小。当虹吸管内为气泡流时,气泡存在对沿程阻力系数λ影响很小,可忽略不计。管道实测压降小于计算值的原因是气液两相压降减小率等于流速减小率。当虹吸管内为过渡流和气团流时,气液两相压降减小率与流速减小率相差较大,实测压降的减小不仅与流速减小有关,含气率的大小对气液两相压降的影响也不可忽略,含气率的增大使气液两相流动阻力增大,即压降增大。     

突扩跌坎掺气设施深化研究

高速水流下的空化空蚀和高水头下的闸门止水问题是高水头泄水建筑物运行所遇到的2大问题。为深入研究突扩跌坎掺气设施,进一步了解其水力特性和空化特性,以某水利枢纽孔板泄洪洞中闸室通气系统和突扩跌坎掺气设施为具体研究对象,通过建立比尺 1∶20 的局部水工模型,分析研究了通气孔风速、流态、压力、掺气浓度等水力特征参数,并将试验结果与原型观测结果进行了对比。结果表明:该工程布置的掺气效果良好,试验所得通气管内风速随闸门开度变化的趋势、水流掺气浓度、压力及其脉动在数值上与原型观测结果均一致,说明工程原型观测与模型试验对比验证是成功的。理论研究和实际运用均表明,结合闸门止水和掺气减蚀要求的突扩跌坎布置,是符合实际需求且安全可行的,同时也是解决高水头条件下闸门止水和掺气减蚀的有效措施,具有广泛的推广应用价值。     

三峡电站伸缩节制造水压试验技术

三峡电站引水压力钢管伸缩节,是目前国内水电行业最大的波纹管水封双套筒式伸缩节,其结构庞大,且制造尺寸精度要求极高,为了检验伸缩节的制作质量、进一步验证结构设计强度及波纹管与水封的密封性,根据设计要求必须进行波纹管与水封的水压试验,文章就三峡伸缩节的水压试验的试验过程与技术作简单介绍。