Расчет безнапорных труб водоотведения

Движение жидкости в сетях водоотведения (канализации) безнапорное, т.к. поток частично заполняет сечение трубы для возможности обеспечения собственно безнапорного движения, пропуска непредвиденных расходов, естественной вентиляции сети. Жидкость движется под действием силы тяжести, т.к. трубы прокладываются с уклоном. Водоотводные трубы с гидравлической точки зрения – это каналы, имеющие замкнутый профиль. Они могут иметь следующие формы поперечного сечения (рис. 14.6):

Круглое Овоидальное Лотковое

Рис. 14.6

H – высота сечения лотка (в круглом форме сечении H = d), h – высота сечения потока в лотке (глубина наполнения трубы).

Отношение глубины наполнения трубы h к диаметру трубы d или H называют степенью наполнения a = h/d (для круглого сечения) или a = h/H.

На практике в трубах при d = 50 – 150 мм h/d = 0,25 – 0,6; при больших диаметрах h/d = 0,6 – 0,8.

В процессе эксплуатации сетей водоотведения из сточных вод на стенки труб осаждаются частицы загрязнений, поэтому в расчетах независимо от материала используемых труб коэффициент шероховатости поверхности n принимают n=0,012–0,014.

Гидравлический расчет водоотводной сети можно вести по тем же формулам, что и каналы, но при частичном заполнении сечения сложно определить , , . Для упрощения расчета используют специальные коэффициенты A и B, величины которых устанавливаются в зависимости от h/d по графику (рис. 14.7).

Рис. 14.7. Коэффициенты A и B (на графике d = H).

A = Qчаст / Q; B = vчаст/ v;

; ,

где – скоростная и расходная характеристики для всего сечения канала (при полном наполнении).

При расчете труб водоотведения решаются задачи:

а) при заданном типе сечения и его размерах, например, d, наполнении h/d, уклоне i необходимо найти расход Q или скорость v. При полном заполнении круглого сечения ; ; . Имея численные значения и , по формулам или из таблиц [приведены в литературе] находятся C, W, K, а по графику устанавливаются коэффициенты A, B. Среднюю скорость и расход потока считают по формулам: ; ;

б) при заданном типе сечения и его размерах, например, d, наполнении h/d, расходе Q или скорости v необходимо найти уклон i. При полном заполнении круглого сечения ; ; . Имея численные значения и , по формулам или из таблиц, приведенных в литературе, находятся C, W, K, а по графику устанавливаются коэффициенты A, B. Тогда или ;

в) обратная задача, когда необходимо подобрать диаметр трубы, решается подбором, методика которого приведена в расчете каналов.

Дата добавления: 2015-06-27