計算流速,流量

《計算流速,流量》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、0前言設(shè)計秒流量的計算是管網(wǎng)水力計算的基礎(chǔ)，設(shè)計秒流量計算正確才能保證整個系統(tǒng)的正常運行。設(shè)計秒流量計算偏大，就會導(dǎo)致管徑偏大、水泵流量偏大，造成經(jīng)濟上的浪費；同時，管網(wǎng)中的流速偏小，容易導(dǎo)致細菌繁殖，微粒沉積。而如果設(shè)計秒流量過小，則會使所選管徑過小，造成水頭損失過高，浪費能量，嚴重時出現(xiàn)斷流，不能保證用水可靠性。所以，選擇一個正確的設(shè)計秒流量計算方法至關(guān)重要。1．設(shè)計秒流量計算方法概述目前，用于管道直飲水系統(tǒng)設(shè)計秒流量的計算方法大致有三種：（1）算法一（傳統(tǒng)公式算法）即采用建筑生活給水管道設(shè)計秒流

2、量計算公式（1）取=1.02，=0.0045，公式（1）成為：（2）其中為設(shè)計秒流量（l/s），為當量總數(shù)，此公式為水工業(yè)工程設(shè)計手冊《建筑和小區(qū)給水排水》[1]所采用。（2）算法二（改造傳統(tǒng)公式算法）根據(jù)1981年出版的《室內(nèi)給排水工程》[2]，住宅生活用水秒不均勻系數(shù)與平均日用水量的關(guān)系為：（3）則（4）其中，為秒不均勻系數(shù)，為平均日用水量（m3/d）。（3）算法三（概率公式算法）關(guān)于概率公式算法，首先要引入一個重要概念——龍頭使用概率。根據(jù)有關(guān)資料〔3〕，龍頭使用概率可表示為：（5）——最高峰用

3、水時龍頭連續(xù)兩次用水時間間隔（s）；——期間龍頭放水時間（s）。有了龍頭的使用概率之后，可以用概率統(tǒng)計的方法計算出同時用水龍頭數(shù)量，個龍頭額定流量之和便是管道設(shè)計秒流量。、和可用以下方法計算得到。設(shè)用水高峰期為下班后的某個半小時內(nèi)，且此時段內(nèi)的放水時間均勻分布，則此時龍頭的使用概率為：（6）——高峰期用水定額，l/s;——管段負荷龍頭總數(shù)；——龍頭負荷用水人數(shù)；取3.5~5人；——飲水龍頭額定流量，取0.05l/s；由于目前還沒有高峰期用水定額的有關(guān)標準，建議用日用水量的百分數(shù)表示?？捎枚検接嬎阃瑫r

4、用水龍頭數(shù)量：（7）——用水保證率，可取0.99。則（8）2．三種計算方法的比較以橫坐標表示管道負荷龍頭總數(shù)（個），縱坐標表示管段設(shè)計秒流量（l/s），以上三種計算方法的計算結(jié)果可用圖1表示：從圖中可以看出，算法一比算法二的結(jié)果大得多，且隨著管段負荷龍頭數(shù)的增加，差距進一步加大；算法三則依龍頭用水概率的不同出現(xiàn)多種結(jié)果。=0.10時，算法三的計算結(jié)果介于算法一與算法二之間，且隨著管段負荷龍頭數(shù)的增加，與算法一進一步接近，與算法二差距加大；=0.05時，算法三在曲線開始階段小于算法二，當管段負荷龍頭數(shù)3

5、100時，算法三開始大于算法二。總而言之，概率公式算法的曲線斜率大于另外兩種算法，曲線增長速度比另兩種算法大。隨著管段負荷龍頭數(shù)的增加，概率法計算值越來越接近傳統(tǒng)公式法，改造傳統(tǒng)公式法計算值則顯得越來越小。并且可以看到，即使當量總數(shù)、最高日用水量相同時，概率算法也會有不同結(jié)果，也就是說，概率算法可以根據(jù)龍頭的實際用水概率調(diào)整設(shè)計秒流量計算值。3．對三種算法的分析算法一所用公式為，該公式目前是我國建筑給水系統(tǒng)設(shè)計秒流量的計算依據(jù)，但其適用性還沒有在管道直飲水系統(tǒng)中得到證實。由于直飲水系統(tǒng)的用水量小、龍頭

6、數(shù)量少、水龍頭流量小等特點，該公式不一定能適用，關(guān)于這點已有少文章做過論述[4、5]，此處不再贅述。算法二所用公式的推導(dǎo)過程中用了一個非常重要的經(jīng)驗式，而此式本身就是從生活用水規(guī)律中推導(dǎo)出來的，在實際中很難滿足，所以，此公式的結(jié)構(gòu)、所用參數(shù)還需要在實踐中進一步的完善。最早采用此公式的深圳某直飲水工程，至今開通時間還不到5年，已出現(xiàn)水阻明顯偏大、供水量不足、水泵揚程不夠的現(xiàn)象。算法三則涉及的參數(shù)較多，反映了龍頭額定流量、高峰期用水定額、高峰時段歷時、用水保證率、管段負荷龍頭數(shù)、龍頭負荷用水人數(shù)、龍頭放水

7、的隨機性、小區(qū)居住群體的組成等諸多因素，它能更全面、更廣泛地反映瞬時高峰用水流量規(guī)律。至于算法的應(yīng)用，可先確定龍頭用水概率，再依靠電腦應(yīng)用軟件將曲線用公式表達出來，之后就可很方便地應(yīng)用。廣州近兩年已完工工程及正施工工程，大多采用此計算方法（實際操作中比公式簡單，加入了一些人為估計值，但缺乏理論根據(jù)），目前仍未發(fā)現(xiàn)有供水量不足的案例。4．結(jié)語管網(wǎng)的水力計算過程中設(shè)計秒流量的計算究竟選用哪一種算法、哪個計算公式是決定整個系統(tǒng)是否計算正確的基礎(chǔ)，選用時勿必慎重。筆者認為，概率算法是一種較為合適的方法，它反映

8、了影響高峰期流量的諸多因素，可以根據(jù)不同的用水習慣調(diào)整設(shè)計參數(shù)。由于目前沒有直飲水高峰期用水定額的有關(guān)標準，此參數(shù)應(yīng)根據(jù)實際用水情況進行統(tǒng)計得出，不同地區(qū)、面向不同層次的用戶可采用不同的參數(shù)