《排水系统》PPT课件.ppt

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1、第六章 高 层 建 筑 排 水,6.1 概述,系统分类：污水、废水、雨水、特殊排水。排水体制：污、废分流；单独排；合流制；雨水单排。排水类型：单立管、双立管、三立管。水封破坏：自虹吸、诱导虹吸、正压喷溅、惯性晃动、毛细管现象、蒸发。,建筑内部排水系统中是水、气、固三种介质的复杂运动。其中固体物较少，可以简化为水气两相流。其特点为：,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 建筑内部排水流动特点,1.水封的作用水封利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。水封的设置：水封设在卫生器具排水口下，通常用存水弯来实施。,第

2、5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 水封的作用及其破坏原因,.水封破坏因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值(25mmH2O)时，管道内气体进入室内的现象叫水封破坏。水封的破坏与水封的强度有关。水封的强度：是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力，其值与存水弯内水量损失有关。水封水量损失越多，水封强度越小，抵抗管内压力波动的能力越弱。,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 水封的作用及其破坏原因,1.能量

3、竖直下落的污水具有较大的动能，进入横管后，由于改变流动方向，流速减小，转化为具有一定水深的横向流动。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 横管内水流状态,2.水流状态污水由竖直下落进入横管后，横管中的水流状态可分为：急流段、水跃及跃后段、逐渐衰减段。a.急流段水流速度大，水深较浅，冲刷能力强。b.急流段末端由于管壁阻力使流速减小，水深增 加形成水跃。c.在水流继续向前运动中，由于管壁阻力，能量 逐渐减小，水深逐渐减小，趋于均匀流。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 横管内水流状态,3.

4、管内压力竖直下落的大量污水进入横管形成水跃，管内水位骤然上升，以至于充满整个管道断面，使水流中挟带的气体不能自由流动，短时间内横管中压力突然增加。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 横管内水流状态,立管内水流状态特点：立管内水流呈竖直下落流动状态，水流能量转换和管内压力变化很剧烈。1.排水立管水流特点：a.断续的非均匀流b.水气两相流c.管内压力变化,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内水流状态,2.水流流动状态相关因素：在部分充满水的排水立管中，水流运动状态与排水量、水质、管壁

5、粗糙度、横支管与立管连接处的几何形状、立管高度及同时向立管排水的横支管数目等因素有关。通过实验发现，随着流量的不断增加，立管中水流状态主要经过个阶段：1.附壁螺旋流 2.水膜流 3.水塞流,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内水流状态,在水膜流状态，当到达终限流速时,水膜下降流速和厚度保持不变，立管内通水能力也不变，表达式为：Vt t,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 排水立管在水膜流时的通水能力,排水流量，L/s；终限流速，m/s；终限流速时过水断面积，cm2；,第5章 建筑内

6、部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,1.影响排水立管内部压力的因素 在普通单立管系统中，水流由横支管进入立管，在立管中呈水膜流状态挟气向下流动，空气从伸顶通气管顶端补入。水舌：水流在冲击流状态下，由横支管进入立管下落，在横支管与立管连接部短时间内形成的水力学现象。水舌阻力系数与排水量大小，横支管与立管连接处的几何形状有关。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,立管内最大负压值，Pa；空气密度，kg/m3；管壁粗糙高度，m；排水流量，L/s

7、；管道内径，cm；空气阻力系数。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,P1KpQdj,由上式可以得出：立管内最大负压值的大小与排水立管内壁粗糙高度和管径成反比；立管内最大负压值的大小与排水流量、终限流速以及空气总阻力系数成正比。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,2.稳定立管压力增大通水能力的措施当管径一定时，在影响立管压力波动的因素中，可以调整改变的主要因素：终限流速vt和水舌阻力系数K。,第5章 建筑内部的排水系统,第

8、6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,终限流速,其他因素，或影响较小或不能随意调整改变。,水舌阻力系数,vt,K,当排水立管内采取一些增阻消能措施，减小水流下降速度，一方面可以减小立管内的负压，防止水封破坏，另一方面可以增加水膜厚度，增大了通水能力，常见的措施有：,终限流速,vt,a.增加管内壁粗糙高度Kp，使水膜与管壁间的界面力增加，减小水流下降速度。b.立管上隔一定距离设乙字弯(56层)消能，有实验表明可以减小流速50%左右。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素

9、及防止措施,c.利用横支管与立管连接处的特殊构造，发生溅水现象，使下落水流与空气混合，形成密度小的水沫状水气混合物，减小下降速度。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,终限流速,vt,d.使由横支管排出的水流沿切线方向进入立管，在重力与离心力共同作用和管壁的限定下，水流旋转而下，其垂直方向的下落速度大幅度降低。,e.对立管内壁作特殊处理，增加水与管壁间的附着力。,设置通气立管，常有的有专用通气立管，主通气立管和副通气立管三种。其中专用通气立管在通气系统中属中级标准。,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内

10、部排水系统6.2 排水管系中水气流动的物理现象 立管内压力波动的因素及防止措施,水舌阻力系数,K,设通气立管后，向负压区补充的空气不经过水舌，水舌阻力系数K0，立管内负压减小。,排出管与室外排水管连接处应设检查井，检查井中心到建筑物外墙的距离不宜小于3m。检查井至污水立管或排出管上清扫口的距离不大于下表中的数值。室外检查井中心至污水立管或排出管上清扫口的最大长度,第5章 建筑内部的排水系统,第6章 建筑内部排水系统6.3 排水管道的布置与敷设 横干管及排出管的布置与敷设,6.4 通气系统,作用：稳定压力、保持水封、排除有害气体、增大通水能力、减少噪音。通气方式：普通伸顶通气、专用通气立管、互补湿通气、环形通气、器具通气、共用通气、自循环通气。,