Гидравлический размер

Расчет безнапорных канализационных сетей производится исходя из расчетного количества воды, уклона участка канализации, определенной степени заполнения труб и скорости потока. Согласно BDS EN752, формулы Прандля-Колебрука и Мэннинга-Стриклера рекомендуются для расчета турбулентного потока в трубопроводах и канализационных коллекторах.

& # 8211; Определение расхода Q по полному сечению круглых труб:

Формула Прандла-Колебрука

Для круглых труб с полнопрофильным потоком скорость потока определяется по формуле:

Формула Мэннинга-Стриклера
Для круглого и некруглого поперечного сечения, с полным или частичным заполнением расход рассчитывается по формуле:

В таблице 5 показано изменение кинематической вязкости чистой воды при изменении температуры:
Таблица 5

Гидравлическая шероховатость трубы (k) учитывает гидравлические потери в зависимости от материала трубы, потери в соединениях и потери от шлама на дне труб.

При подборе размеров трубопроводов при наличии шлама уменьшенное сечение трубопровода, гидравлические потери в валах, арках и другой арматуре (так называемые местные потери), которые приводят к увеличению гидравлическая шероховатость (k).

Обычно гидравлическая шероховатость (k) изменяется в диапазоне 0,03–3,00 мм.

Для гидравлического расчета размеров канализационных сетей по формуле Прандля-Колебрука рекомендуется принимать значения гидравлической шероховатости (k) следующим образом:

& # 8211; k = 0,25 мм - для участков канализации без боковых включений (без валов); дросселированные участки, напорные трубопроводы, водопропускные трубы и участки бестраншейного строительства;
& # 8211; k = 0,50 мм - для участков канализации с шахтами;
& # 8211; k = 0,75 мм - для участков канализации с валами диаметром более 1000 мм (с боковым входом), а также со специальными валами.

Таблицы 6, 7 и 8 составлены по формуле Прандля-Колебрука, значения гидравлической шероховатости k = 0,25 мм соответственно; k = 0,40 мм и k = 0,75 мм и вязкость воды при 10 ° C.

Метки в таблицах следующие:

  • DN - условный диаметр, мм;
  • Di - внутренний диаметр, мм;
  • JE & # 8211; гидравлический уклон, тыс.

k = 0,25 мм  

   k = 0,50 мм

k = 0,75 мм

& # 8211; Самоочищающаяся способность слива
Канализационные и во многих случаях гравитационные промышленные трубопроводы, помимо жидкостей, проводят также твердые частицы, которые при небольшом гидравлическом уклоне и частичном заполнении трубопроводов на скоростях ниже критических (0,6 м / с) оседают на дно. трубы. Было обнаружено, что с увеличением диаметра трубопроводов и т. Д. критическая скорость. Недавно теория минимальных касательных напряжений была применена для определения минимально допустимого гидравлического уклона Jmin. Согласно этой теории, частицы могут оседать на дно канализационной трубы на высоте h, соответствующей углу естественного уклона частиц (θ), то есть:

Фиг. 1. График для определения самоочищающейся способности слива

Пример: размер канализации рассчитан на расчетное количество воды во время дождя Qp = 180 л / с, максимальное количество воды в сухую погоду Qmax = 45 л / с и гидравлический уклон JE = 0,2% (0,002).

Для Qоr = 180 л / с и JЕ = 0,2% выбираем из таблицы 7 (k = 0,40 мм) трубы GMT с DN500 мм, внутренним диаметром Di = 495 мм, Qtable = 191,8 л / с и скоростью v = 1,0. м / с.

Требуемый гидравлический уклон (уклон линии электропередачи) будет:

J = (Qor / Qtable) (. JE;

J = (180 / 191,8) (. 0,002 = 0,00176 & lt; JE = 0,002,

Поэтому достаточно провести кор.

Определяем соотношение Qmax / Qop = 45/180 = 0,25.

Для значения 0,25 мы читаем из графика 1 отношение Ri / Rh = 0,75.

Требуемый минимальный гидравлический уклон, обеспечивающий скорость самоочистки на участке канализации, определяется по формуле

Заключение: При выбранном GMT DN 500 и доступном наклоне JЕ = 0,002 м / м обеспечен вынос габаритного количества воды для участка канализации Qor = 180 / и скорость самоочистки.