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给排水专业计算公式汇编_secret给排水专业的计算公式是工程设计和施工中不可或缺的一部分,它们涉及水力学、流体力学以及水质处理等多个领域。以下是针对给排水专业计算的一些关键公式概括:
1.流量计算:给水管径计算公式为\(Q=0.5067\timesd^2\timesV\),其中\(Q\)代表流量(m³/s),\(d\)是管道直径(mm),\(V\)是流速(m/s)。这是基于布洛克利方程的简化版,适用于平壁管流动。
2.压力计算:给水管道的压力损失可以通过达西魏斯巴赫公式来估算,即\(\Deltap=f\frac{L}{D}\frac{\rhov^2}{2}\),其中\(\Deltap\)是压力降(Pa),\(f\)是摩擦系数,\(L/D\)是沿程阻力系数,\(\rho\)是流体密度(kg/m³),\(v\)是平均流速(m/s)。
3.水头损失计算:使用柏努利方程可以评估给水管路中的水头损失。该公式为\(H=\Deltap/g+(V_2^2V_1^2)/2g+s\),其中\(H\)是总水头损失(m),\(\Deltap\)和\(V_1,V_2\)分别代表压力差和流速变化,\(s\)为局部阻力系数。
4.水泵扬程计算:通过水泵的性能曲线(QH图)确定扬程。实际应用中常用的经验公式为\(H=\sumH_f+\Deltah_{静}h_v\),其中\(\sumH_f\)是沿程和局部损失天津某段市政工程施工组织设计,\(\Deltah_{静}\)是高度差,\(h_v\)是阀门压头。
5.排水系统设计:包括了计算污水量、选择合适的管道坡度及管径等。常用的经验方法是采用平均日流量的20%作为设计时的最大小时流量来估算。
以上公式和知识点为给排水工程中常用的计算基础,实际应用还需根据具体项目情况做相应调整与补充。
环状管网水力计算的步骤——结合例题
最高时流量+消防流量:Qh+Qx
水压要求:10m
事故供水量:最高时流量×70%: Qh×70%
水压要求同最高用水时
最大转输时流量: Qt
水压要求:能够供水至水塔最高水位
在各校核流量、水压要求下,较核设计时所选水泵是否能提供相应的流量及扬程
平行设置的几根输水管若管径相同,则各条输水管的摩阻相等;
输水管分段若是等分的,则各段的摩阻相等;
事故供水量应为设计水量的70%以上。
平行2根输水管,通过连通管等分成3段可满足事故时供水量Qa≥70%Q设计
又 H1=H2,则n=3.86≈4段
1、进水孔格栅面积的设计(P55)
F0=Q/K1K2v0
F0—进水孔或格栅面积,m2
K1—栅条引起的面积减少系数:
K1=b/b+s, b为栅条净距,s为栅条厚度(或直径)
平板式格网的面积可按下式计算:(P56)
F1=Q/K1K2εv1
F1—平板式格网的面积,m2
Q—通过网格的流量,m3/s
K1—栅条引起的面积减少系数:
K1=b/(b+d)2, b为网眼尺寸,一般为5*5~10*10mm,d为网眼直径, 一般为1~2mm
ε—水流收缩系数,一般采用0.64~0.80
水流通过格栅的水头损失,一般采用0.1~0.2m
3、旋转格网的有效过水面积可按下式计算:(P57)
F2=Q/K1K2 K3εv1
F2—旋转格网的有效过水面积,m2
Q—通过网格的流量,m3/s
K1—栅条引起的面积减少系数:
K1=b/(b+d)2, b为网眼尺寸,一般为5*5~10*10mm,d为网眼直径, 一般为1~2mm
K3—由框架引起的面积减少系数。一般采用0.75
ε—水流收缩系数,一般采用0.64~0.80
旋转格网在水下的深度:
H—格网在水下部分的深度,mm
R—网格下部弯曲半径,目前使用的标准滤网的R值为0.7m
当为直流进水时,可用B代替式中的(2B)来计算H,水流通过旋转格网的水头损失,一般采用0.15~0.30m
G= √P/μ
G——速度梯度,s-1;
p——对单位水体的搅拌功率,W/m3;
μ——水的动力粘度,Pa•s 。
G——速度梯度,s-1;
p——对单位水体的搅拌功率,W/m3;
μ——水的动力粘度,Pa•s 。
η2—传动系统的效率:约为0.6~0.9
η总—总效率:约为0.5~0.7
G——速度梯度,s-1;
h—流过水池的水头损失,m;
μ——水的动力粘度,Pa•s 。
g—重力加速度,9.81m/s2
混合池: G=500~1000s -1
T=10~30s,(<2min)
絮凝反应池: G=20~70s-1
GT=10 4~10 5 (10~30min)
(1)投加量——通过实验确定
固体-溶解池-溶液池-计量设备-投加
固体储存量15~30天(规范7.3.12)
*溶解池容积W1=(0.2~0.3)W2
W1 , W2—m3;
a—混凝剂最大投加量,mg/L;
Q—处理水量, m3 /h;
c—配制的溶液浓度,一般取5%~20%(按固体重量计),带入公式时为5~20;
n—每日调制次数,一般不超过3次。
(规范7.3.4、7.3.5)
混合要求、G、T值范围
机械混合:水泵叶轮混合(取水泵距反应池100m以内)、机械混合池
水力混合:管式静态混合器、压力水管混合(投药点及流速要求 P102)等
絮凝要求;G、GT值范围;反应池出口做法
絮凝池分类:机械搅拌、水力搅拌
1、机械搅拌絮凝池:水平轴式、垂直轴式
分3~4档,串连流过
各自的适用范围及设计参数及例题 P103
六、影响混凝效果的因素
原因:水温影响混凝剂的水解
提高低温水混凝效果的方法 P107
原因:浊度大小决定了混凝剂的投量和矾花的核心
高浊水、低浊水所需混凝剂量都较大
提高高浊水、低浊水混凝效果的方法 P107~108
原因:每种混凝剂都有其最佳的PH值范围
铝盐、铁盐水解时产生H+离子,消耗水的碱
度,碱度不足时投加石灰,石灰投量公式:
【CaO】=3【a】-【x】+【δ】
【CaO】=1.5【a】-【x】+【δ】
式中 【CaO】-纯石灰CaO投量,mmol/L;
【a】-混凝剂投量,mmol/L; 【x】-原水碱度, mmol/L,按CaO计;
【δ】-剩余碱度,一般取0.25~0.5mmol/L,按CaO计。
(已知原子量Al=27,O=16,Ca=40)
解:投药量折合Al2O3为26×16%=4.16 mg/L
Al2O3分子量为102,故投药量相当于4.16/102=0.041mmol/L
则【CaO】=3【a】-【x】+【δ】
=3×0.041-0.1+0.2=0.223 mmol/L
=0.223×56 mg/L=12.49 mg/L
水厂需投加市售石灰12.49/0.5=24.98 mg/L
1、离散颗粒的沉淀速度(自由沉淀)
三个区的沉淀速度公式 P109
2、理想沉淀池中u0与表面负荷q0的关系
理想沉淀池的基本特性:特定颗粒沉速在数值上等于沉淀池的表面负荷(但两者在物理意义上完全不同)
u≥u0的颗粒被全部去除,其去除率为1-x0
u<u0的颗粒能够部分去除
三、沉淀池的基本结构与基本设计参数
1、基本结构:进水区、沉淀区、出水区、污泥区
2、沉淀池基本设计参数
u0( q0 )、H、T、v, q0是最基本参数
若u0由试验得到,则u0设 =η u0试
η=0.6~0.8
查设计手册得到的u0值可直接应用,已考虑安全系数 P117
《室外给水设计规范》规定的参数及要求 P118
v—水流速度
R—水力半径
g—重力加速度
选u0( q0 )某污水处理厂总调试方案,再从H、T、v中选2个(按规范要求)
例题: V=18mm/s,B=3H,Fr=0.6×10-5。在池的1/3,2/3 处各加一道隔墙,忽略隔墙厚度,求新的Fr。
解:(1)Fr=v2/Rg
(3)Fr2/Fr1=(3H/5)/(H/3)=9/5=1.6
Fr2= 0.6×10-5 ×1.6= 1.08×10-5
(1)斜板(管)沉淀池的原理与特点
根据Ei = ui / u0 = ui /(Q/A)= uiA/Q
A越大cjj90-2002《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》, Ei越大;若Ei不变,A也不变,池中加隔板,原池A=BL,新池A=BXn,
则X=L/n。(n为层数),在去除率不变的情况下,池深越浅,池长就越短,池容越小————浅池理论