降雨末期,雨水量减少,雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一特定值(根据不同的雨水斗产品设计而不同),雨水斗逐渐开始有空气掺入,排水管内的虹吸作用被***,排水系统又从虹吸流状态转变为重力流状态。特别是在管道转弯角度相对较大,甚至呈900的时候,很有可能因为管内流速的突然下降而引起虹吸作用被***。在整个降雨过程中,随着降雨量的增加或减小,悬吊管内的压力和水流状态会出现反复变化的情况。与悬吊管相似,立管内的水流状态也会从附壁流逐渐向气泡流,气水浮化流过渡,较终在虹吸作用形成的时候,出现接近单向流的状态。
水的持续流动性
在满足流速大于等于0.7m/s的条件下,保证水流方向的持续流动性是维持虹吸作用的关键。虹吸的形成使系统排水能力突然增大,斗前水深又会回落,系统重新回到重力流方式。特别是在管道转弯角度相对较大,甚至呈900的时候,很有可能因为管内流速的突然下降而引起虹吸作用被***。因此,当水流有900的方向改变时,此处弯头的连接方式,必须注意设计一一个衔接管段,以保证流速不会突然大幅下降,而是维持上升的状态,从而整个虹吸式屋面雨水排放系统得以正常运行。
当系统中出现90oT型支管时,当横管内水流以较快的速度冲向管壁突然遇到阻碍,在极短的时间内速度降为零。对于管壁形成极大的冲击,另-方面,水流撞击管壁后又以一个与初始方向相反的速度,迅速的在管内形成回流,这样,两股方向相反的水流在管内冲撞,很容易形成水塞,阻碍排水管排放,***虹吸作用。3、落水管的数量少和直径小,满足了现代建筑的美观要求以及大型标志性建筑,各种大跨度屋面及高层建筑群楼的雨水排放。因此,必须采用相对较大的管径,具体情况可根据管道的空间和环境情况来进行选择。水力情况较好的选择还是设计一个避免出现900变化的衔接管段。
而虹吸式系统的悬吊管安装坡度为零,没有重力势能的作用,整个系统无法有效进行排水。安装固定系统的主要功能之一是吸收这些振动,从而避免振动对建筑结构产生影响。因此,只有当雨水口的入口处半敞开时,才能有效阻止空气随时进入系统,当斗前水深满足一定要求时, 能够形成水封,完全隔断空气,迅速形成虹吸作用。除了必须保证入口处有效阻止空气进入,还必须保证系统管道中没有空气进入。
传统重力流雨水排放系统与虹吸式雨水系统相比管道内雨水流态是不一样的。在重力流系统中,水沿着立管的管壁流下,中间形成空气柱,在悬吊管段水依靠重力非满管水平流动,一般情况下,管材断面约1/ 3为水, 2/ 3为空气。
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