倒虹吸管的水力计算
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第418页(1356字)
倒虹式管的水力计算是根据已定的渠道流量、流速、进口渠底高程,在水头损失许可范围内,选择合理的管径。
(一)流速和管径的确定
倒虹吸管内的流速,应根据技术经济比较和管内不淤条件选定。当通过设计流量时,管内流速通常为1.5~2.5m/s,最大不超过3.5m/s。最大流速一般按允许水头损失控制,最小流速按通过最小流量时管内流速应大于挟砂流速来确定。
1.有压管流挟砂流速可按下式计算:
式中 vnp——挟砂流速(m/s)
wo——泥砂沉降速度(m/s)
ρ——挟砂水流中含砂量(以重量百分比计算)
Q——管内通过的流量(m3/s)
d75——挟砂粒径,在泥砂级配曲线中小于该粒径的砂重占75%
2.倒虹吸管管径根据选定的流速,按下式计算确定
式中 D——管径(m)
Q——设计流量(m3/s)
V——选定流速(m/s)(V>Vnp)
(二)流量计算
倒虹式管的水流按压力流计算,其计算式为:
式中 Q——流量(m3/s)
A——倒虹吸管的断面积(m2)
Z——上、下游水位差(m)
g——重力加速度
μ——流量系数
流量系数μ按下式计算:
式中 ξo——出口水头损失系数,由表2-7-17查得
表2-7-17 管路局部水头损失系数
Σξ——局部水头损失系数总和,包括栏污栅(ξ1)、闸门槽(ξ2)、进口(ξ3)、弯道(ξ4)、渐变段(ξ5)等损失系数,由表2-7-17和表2-7-18查得
表2-7-18 渐变段局部水头损失系数表
——沿程摩擦阻损失系数,λ为能量损失系数(λ=),l为管长(m),D为管径(m),c为谢才系数