Вывоз мусора при строительстве в Подмосковье: www.musorshik.ru
Архитектура ->  Канализация. Охрана окружающей среды 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209

Потери энергии (напора) Лтр при движении жидкостей по трубам и каналам могут быть выражены уравнением

(3.5)

коэффициент, учитывающий влияние размеров трубы, шероховатость ее стенок и вид жидкости;

показатель степени, учитывающий влияние скорости движения жидкости; при ламинарном движении т=1, при турбулентном т= 1,75... 2. Характеристикой режима потока служит безразмерное число Рей-нольдса Re, которое для круглых труб при полном заполнении может быть выражено формулой

Re = vd/v - viR/v,

(3.6)

где V- средняя скорость движения жидкости; d- диаметр труб;

V- кинематический коэффициент вязкости жидкости. Исследованиями движения чистой воды установлено, что при Re<: <2320 режим движения будет ламинарным, а при Re>2320--турбулентным.

Движение жидкости в канализационной сети происходит в турбулентном режиме. При этом режиме непосредственно у стенки трубы возникает очень тонкий слой воды 6л с ламинарным движением.

При малых величинах Re слой бл больше высоты выступов шероховатой стенки Аэ (см. рис. 3.2,0). В этом случае шероховатость труб

не вызывает дополнительного сопротивления и вода движется, как в гладких трубах. С увеличением средней скорости потока уменьшается величина бл, выступы на стенах труб обнажаются и трубы становятся гидравлически шероховатыми, что ведет к увеличению коэффициента сопротивления движению. Таким образом, в зависимости от скорости течения трубы могут работать в гладкой и шероховатой зонах, а также в переходной области между ними.

Основными гидравлическими характеристиками потока жидкости являются: расход Q, средняя скорость потока и, площадь живого сечения потока ш, гидравлический радиус R, гидравлический уклон /, коэффициент шероховатости стенок трубы п.

Движение сточных вод на отдельных участках канализационной сети может быть равномерным и неравномерным.

Равномерным называется такое движение, при котором средняя скорость потока по длине русла не изменяется. (Эно может быть только: 1) при постоянстве расхода («7=const), площади живого сечения потока (o)==const), гидравлического уклона, равного уклону дна русла при безнапорном движении (/=i = const), или давления (p = const) в начальной точке при напорном потоке (рис. 3.4); 2) при однотипной шероховатости смоченной поверхности русла по его длине и в поперечном сечении; 3) при отсутствии местных сопротивлений.


Рис. 3.4. Гидравлические элементы потока при равномерном движении

И/ =0)/;=-const; Ч"/=i7 =»const; и/=ti =const; /=i=const



Неравномерным движением называется такое, при котором в разных по площади живых сечениях русла средняя скорость потока неодинакова.

На рис. 3.5 показана неравномерность движения сточных вод в сети по замерам канд. техн. наук С. К. Колобанова. Фактические скорости движения воды в сети резко изменялись вследствие местных сопротивлений, создавались подпоры, что способствовало выпадению осадков. Неравномерность движения жидкости в сети осложняется тем, что поступление сточных вод не остается постоянным, а изменяется по часам


ные р?ми

Рис. 3.5 Гидравлический режим течения жидкости в канализационной сети

а -график средних скоростей при разных расходах: / - <7=34 л/с; 2 - ц=2ЪЛ л/с; 3 -q"=17,7 л/с;

= л/с; 5-9=5,5 л/с; 6 -расчетная скорость по формуле (3 14) при q=34 л/с; 7 - то же, при 0=Э,5 л/с, б - продольный профиль канализационной трубы; / - уровеь воды, определенный по формуле равномерного движения при =25,4 л/с; 2 - уруовень свободной поверхности при q=25A л/с;

3-верх трубы; 4 - лоток трубы

суток И увеличивается от боковых присоединений сети. Все это позволяет считать, что движение жидкости в канализационной сети не только неравномерное, но и неустановившееся.

Неустановившийся режим движения сточных вод проявляется более резко в трубах малого диаметра. В коллекторах большого диаметра мелкие попутные присоединения, несущие малые расходы сточных вод, не оказывают влияния на режим потока.

Вследствие сложности расчета канализационной сети по формулам неравномерного движения, из-за неоднородности состава и неравномерности режима поступления сточных вод в сеть, гидравлический ее расчет производят по универсальным формулам равномерного движения в шероховатой, гладкой и переходкой областях турбулентного режима,



§ 19. ФОРМУЛЫ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ

Гидравлический расчет канализационных сетей заключается в определении диаметров труб для расчетных максимальных секундных расходов сточных вод, уклонов, потерь напора, скоростей течения и степени наполнения.

При расчете сети допускается, что расчетный расход сточных вод поступает в начале расчетного участка (см. § 27), а режим движения жидкости в расчетных участках сети равномерный.

В основу гидравлического расчета приняты:

1) формула постоянства расхода

9 = (йуз (3.7)

2) формула Шези для определения скорости течения

v=cVRI, (3.8)

где q- максимальный расчетный расход сточных вод, м/с; со- площадь живого сечения потока, м,

V- средняя скорость движения потока, м/с; R- гидравлический радиус, м; С- коэффициент сопротивления трения по длине;

/- гидравлический уклон потока:

В СНиП П-32-74 реко.мендуется вместо формулы (3.9) пользоваться идентичной формулой Дарси:

<-">

где Я,-- коэффициент сопротивления трению по длине; g-ускорение свободного падения, м/с. Между значениями коэффициентов сопротивления С и Я, существуют следующие зависимости:

С Vsg/l = SgIC\ (3.11)

Коэффициент сопротивления С определяют по формуле акад. Н. Н. Павловского:

C = ~Ry, (3.12)

где п- коэффициент шероховатости, принимаемый равным 0,012-• 0,015 в зависимости от материала труб (см. табл. 3.2); у-показатель степени, зависящий от значения коэффициента шероховатости и гидравлического радиуса:

z/=2,5l/T -0,13 -0,75 0,l). (3.13)

В канализационных коллекторах диаметром до 4000 мм гидравлический радиус всегда меньше 1 м, а при i?<l и /г=0,013 показатель степени

1/« i.sKT 1/6.




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209