【摘要】:所谓无压圆管,是指非满流的圆形管道。由于这类管道内的流动都具有自由液面,所以常用明渠均匀流的基本公式对其进行计算。由几何关系可得各水力要素之间的关系为过水断面面积:湿周:水力半径:图1.1圆形管道充满度示意图d—管道直径;h—管内水面高度所以为便于计算,表1.5列出不同充满度时圆形管道过水断面面积A和水力半径R的值。
所谓无压圆管,是指非满流的圆形管道。在城镇给水排水工程中,圆形断面无压均匀流的例子很多,如城市排水管道中的污水管道、雨水管道以及无压涵管中的流动等。这是因为它们既是水力最优断面,又具有制作方便、受力性能好等特点。由于这类管道内的流动都具有自由液面,所以常用明渠均匀流的基本公式对其进行计算。
圆形断面无压均匀流的过水断面如图1.1所示。设其管径为d,水深为h,定义α==sin2,α称为充满度,所对应的圆心角θ称为充满角。由几何关系可得各水力要素之间的关系为
过水断面面积:
湿周:
水力半径:
图1.1 圆形管道充满度示意图
d—管道直径;h—管内水面高度(www.xing528.com)
所以
为便于计算,表1.5列出不同充满度时圆形管道过水断面面积A和水力半径R的值。
表1.5 不同充满度时圆形管道过水断面面积A和水力半径R的值(表中d以m计)
【案例1.2】 已知圆形污水管道,直径d=600mm,管壁粗糙系数n=0.014,管底坡度i=0.0024。求最大设计充满度时的流速v和流量Q。
【解】 管径d=600mm的污水管最大设计充满度α==0.75;由表1.5查得,α=0.75时,过水断面上的水力要素为
从而得
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