虹吸式雨水排水系統(tǒng)單斗排水性能研究.pdf

1、隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，大空間、大容量、大跨度的建筑數(shù)量持續(xù)增加，傳統(tǒng)的重力排水由于排水量較小、排水管道較多、懸吊管需要設(shè)置坡度等原因，已不能完全滿足現(xiàn)代大型建筑屋面排水的需求，許多工程開始采用排水性能更加優(yōu)良的虹吸雨水排水系統(tǒng)，但現(xiàn)有虹吸排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)校核方法是基于滿管流狀態(tài)進(jìn)行的，對(duì)于虹吸的啟動(dòng)和形成過程了解還不夠深入。而且現(xiàn)有系統(tǒng)中懸吊管長度均是依據(jù)屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒有考慮到對(duì)虹吸排水性能的影響，規(guī)范中也沒有針對(duì)懸吊管長度的相關(guān)

2、限制。本文主要針對(duì)虹吸形成過程的系統(tǒng)參數(shù)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律以及管道系統(tǒng)中懸吊管長度的校核方法進(jìn)行研究。
　　論文首先對(duì)虹吸排水系統(tǒng)進(jìn)行理論分析，總結(jié)虹吸排水系統(tǒng)的形成條件和判斷標(biāo)準(zhǔn)，提出虹吸排水的性能指標(biāo);搭建單斗虹吸排水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，采用間接測(cè)量法研究不同補(bǔ)水量條件下系統(tǒng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，根據(jù)補(bǔ)水量（大流量工況:Q＞80％，中流量工況:55％＜Q＜80％，小流量工況:30％＜Q＜55％）把流態(tài)及管道參數(shù)變化分為三個(gè)類型，并應(yīng)用文獻(xiàn)測(cè)試

3、數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　其次，采用STAR-CCM+軟件，VOF方法建立虹吸排水系統(tǒng)數(shù)值計(jì)算模型，對(duì)大流量工況下的虹吸形成過程進(jìn)行模擬，通過對(duì)管內(nèi)流態(tài)變化過程、系統(tǒng)參數(shù)曲線變化趨勢(shì)、虹吸啟動(dòng)時(shí)間、最大排水量與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，證明了數(shù)值計(jì)算方法的準(zhǔn)確性和可行性;同時(shí)，選取管道結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)虹吸啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行了影響因素敏感性分析，結(jié)果表明:懸吊管長度、立管直徑、懸吊管管徑、尾管長度4個(gè)因素對(duì)虹吸啟動(dòng)時(shí)間影響較大，提出了應(yīng)用上游管道體積來簡化計(jì)算