虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)水力研究.pdf

1、虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)也稱(chēng)壓力流排水系統(tǒng),是當(dāng)今國(guó)際上較為先進(jìn)的屋面雨水排放系統(tǒng),它被廣泛應(yīng)用于大型廠房、展覽館、候機(jī)樓、體育館等跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的屋面,是解決屋面排水的有效途徑.但虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)中防旋雨水斗的水力特性復(fù)雜和系統(tǒng)流速大、超泄能力有限,稍有不慎可能造成系統(tǒng)運(yùn)行的失效,引起排水故障,或者產(chǎn)生很大的噪聲,雨量超過(guò)管道設(shè)計(jì)值時(shí)還會(huì)出現(xiàn)溢流,從而需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究,不斷地完善其水力特性和設(shè)計(jì)計(jì)算方法. 本文首先

2、對(duì)虹吸式排水系統(tǒng)理論計(jì)算方法、適用范圍以及注意事項(xiàng)做出總結(jié),并分析了虹吸式排水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)；再對(duì)虹吸式排水管道進(jìn)行原型試驗(yàn)研究,采用不同管徑不同立管高度,對(duì)系統(tǒng)流量、管道壓強(qiáng)進(jìn)行量測(cè),觀察了各種工況下的流態(tài),對(duì)其水力特性進(jìn)行研究分析,找出影響水力特性的落差、管徑主要因素以及與排水量的關(guān)系；進(jìn)一步應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)Fluent軟件,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型與RNGK-ε模型,計(jì)算過(guò)程應(yīng)用有限體積法和二階迎風(fēng)格式對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行離散

3、,速度和壓力的耦合采用sIMPLE算法,分別對(duì)系統(tǒng)彎管段、虹吸排水管道試驗(yàn)系統(tǒng)、多斗虹吸式排水系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析,通過(guò)改變管段彎頭處半徑、管段出口負(fù)壓值、增加雨水斗數(shù)對(duì)不同工況下系統(tǒng)內(nèi)部的速度和壓力進(jìn)行研究； 本文首次采用結(jié)合原型試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)進(jìn)行研究,試驗(yàn)與模擬相互驗(yàn)證,并進(jìn)行拓展,很好地解決了虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)由于試驗(yàn)條件限制問(wèn)題,結(jié)果正確合理,為排水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化研究提供了有