双乙字弯安装对dn110普通单立管排水系统排水能力的影响研究

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在高层建筑中,为了增大水流在排水立管中流动的阻力,进而减小水流在立管中的下降速度,部分工程中采取了在排水立管上安装双乙字弯的技术措施。然而关于双乙字弯对系统排水能力的影响目前业界依然存在较大的分歧,为了双乙字弯的合理使用,必须对安装有双乙字弯的排水系统进行排水能力的测试。  该研究采用定流量测试法,以楼层数为33层(总高度103.7m)的dn110普通单立管排水系统(U-PVC材质)为研究对象。试验中首先采用了CCTV在线监控系统对水流在U-PVC排水立管不同区段中的平均下降速度进行了测试,验证了“终限流速”理论;其次,仅在dn110普通单立管排水系统的排水立管上安装1个双乙字弯,通过观测水流平均下降速度、系统压力波动及立管中气、水混合物密度的变化情况对双乙字弯的工作原理进行了分析;然后,通过研究双乙字弯安装数量对dn110普通单立管排水系统排水能力的影响,确定了双乙字弯的最优安装间距;最后,研究了吸气阀安装对每隔6层设置有一个双乙字弯的dn110普通单立管排水系统排水能力的影响。结果表明:  对于dn110普通单立管排水系统而言,当排水流量小于系统的最大排水能力时,水流在整个U-PVC排水立管中的下降速度会呈现出先增大后减小的趋势,并未出现“终限流速”。  通过在dn110普通单立管排水系统的排水立管上安装双乙字弯能够减小水流的平均下降速度,其减速作用主要与水流和管壁之间因碰撞而产生的动能损失以及水流在双乙字弯处产生的气、水分离现象相关。  对于dn110普通单立管排水系统而言,当在排水立管上每隔8层安装一个双乙字弯时,其排水能力将达到1.95L/s,较未安装双乙字弯时提高了21.88%,效果最佳。而采用传统做法在排水立管上每隔6层安装一个双乙字弯时,其排水能力为1.65L/s,仅较未安装双乙字弯时提高了3.13%。  对于每隔6层安装有一个双乙字弯的dn110普通单立管排水系统而言,在每个双乙字弯的下方1-3层横支管上安装吸气阀均有利于提高系统的排水能力。吸气阀的最优安装方式是仅在每个双乙字弯的下方1层横支管上设置,该条件下系统的排水能力将达到2.10L/s,较未安装吸气阀时提高约27.27%。
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