圆管明渠均匀流的新近似计算公式.
【水利水电工程】
圆管明渠均匀流的新近似计算公式
文辉,李风玲,黄寿生
(茂名学院建筑工程系,广东茂名525000
摘要:分析总结了前人对圆管均匀流水力计算的研究成果,在此基础上运用拟合的方法得到了新的圆管明渠均匀流近似计算公式。此公式计算误差较小,特别是在<0.2时,公式计算精确度较高。在工程的常用范围内,即0.33< <
0.8时,此公式为线性方程,表达形式最为简洁。
关键词:圆管;均匀流;近似公式
中图分类号:TV133.1 文献标识码:A 文章编号:10001379(200602006702
圆管明渠均匀流是给水排水工程、水利工程中常用的输水
形式,它具有结构形式简单、力学和水力学条件好等特点。但
其基本方程为超越函数,无法直接求解,而查图、查表和试算等
方法存在着工作量大、误差大等缺陷。王正中[1]、陈水[2]和韩
会玲[3]等人为寻求简便算法作了较深入的研究,得到了一些
近似解直接计算公式,但在 0.2时,计算结果误差都较大。
笔者首先根据圆管明渠均匀流的基本方程导出了参数与无量
纲正常水深(充满度的关系;其次依据给水排水工程规范及水
利工程规范等的要求,确定公式的应用范围,即 0.8,若超
出此范围,公式则没有太大实际工程意义;最后运用拟合法得出了圆管明渠均匀流水力计算的近似公式。
1 圆管明渠均匀流水力计算的直接计算公式
圆管明渠均匀流水力计算时的圆管断面见图1。
图1 圆管断面图
圆管明渠均匀流水力计算的基本方程为[4]
Q=A C R i(1
A=d2
8
( -s i n (2
R=d
4
(1-
si n
(3
C=
1
n
R1/6(4
式中:Q为流量;A为过水面积;C为谢才系数;R为水力半径;i 为管道底坡;d为管道直径; 为过水断面充满角;n为糙率。若令
=213/3nQ
id8/3
(5
=h
d
=sin2( /4(6
由式(1~式(6可以得出:
=4arcsin [1-s i n(4arcsin
4arcs i n
]5/3(7
式中: 为充满度; 为参数。
此方程为超越函数方程,无法直接求解。使用拟合法得出
圆管明渠均匀流的直接计算公式为
=0.27 0.485 1.5 即 0.33
=0.098 +0.19 >1.5 即 >0.33
(8
2 圆管明渠均匀流的水力近似计算应用
根据圆管明渠均匀流的基本公式Q=f(d, ,n,i,可将圆
管明渠均匀流水力计算的基本问题分为4类:①校核管道的过
水能力;②设计管道坡度;③设计管径;④求解圆管明渠均匀
流正常水深。
前3类问题的解题步骤为:已知充满度 (可采用最大设计充
满度由式(8求参数 ;然后将参数代入式(5求Q、i或d。
第4类问题的解题步骤为:已知Q、i、d、n由式(5求参数
,然后由式(8求参数 ;最后由式(6求参数h。
收稿日期:20050817
作者简介:文辉(1963,男,四川射洪人,教授,主要从事水
力学与给水排水方面的教学与研究。
第28卷第2期人民黄河 Vol.28,N o.2 2006年2月 Y ELLOW R I VER Feb.,2006
3 公式评价
现将本研究中公式与文献[1~3]中公式的计算结果列于表1。由表1中结果的对比可知:①笔者提出的公式计算误差较小,特别是在 <0.2时,公式计算精确度较高。
②在工程的常用范围内,即0.33< <0.8时,笔者的公式为线性方程,其表达形式最为简洁,且精确度高,这将极大地方便工程技术人员直接使用。
表1 不同公式的精度评价
理论解
王正中公式
1
1
/%
陈水公式
2
2
/%
韩会玲公式
3
3
/%
笔者公式
4
4
/%
0.00000.00000.0000000.000.0000000.000.191693 0.0000000.00
0.00420.02000.017208-13.960.015276-23.620.192015860.080.019044-4.78
0.01870.04000.036247-9.380.033438-16.410.193441383.600.039216-1.96 0.04450.06000.055915-6.810.052727-12.120.195977226.630.059682-0.53 0.08190.08000.075933-5.080.072693-9.130.199660149.570.0802480.31 0.13120.10000.096171-3.830.093104-6.900.204501104.500.1008160.82 0.19220.12000.116551-2.870.113813-5.160.21050075.420.121326 1.10 0.26480.14000.137026-2.120.134718-3.770.21764355.460.141736 1.24 0.34890.16000.157564-1.520.155744-2.660.22591141.190.162015 1.26 0.44410.18000.178142-1.030.176828-1.760.23527930.710.182137 1.19 0.55020.20000.198745-0.630.197922-1.040.24571522.860.202051 1.04
0.86070.25000.2502950.120.2504360.170.27624810.500.2510510.42
1.23040.30000.3018330.610.3022330.740.3126144.200.298678-0.48
1.65210.35000.3533160.950.3529040.830.3540841.170.3519060.54
2.11740.40000.4047241.180.4021630.530.399842-0.040.397501-0.62
2.61710.45000.4560421.340.449516-0.110.448995-0.220.446479-0.78
3.14160.50000.5072411.450.494846-1.030.5005760.120.497876-0.42
3.68010.55000.5582571.500.543287-1.220.5535410.640.5506530.12
4.22130.60000.6089641.490.592587-1.240.6067651.130.6036870.61
4.75270.65000.6591221.400.645375-0.710.6590241.390.6557600.89
5.26050.70000.7082921.180.699576-0.060.7089721.280.7055310.79
5.72950.75000.7556750.760.7527350.360.7550960.680.7514910.20
6.14160.80000.799811-0.020.8018530.230.795627-0.550.791877-1.02
注:
1=arccos(1- /4
153
; 2=
0.271 0.526 <0.5
0.82(0.159 0.78lg +0.3268 0.
5
; 3=0.09835 +0.1919; 4=
0.27 0.485 0.33
0.098 +0.19 >0.33
参考文献:
[1] 王正中,冷畅俭,娄宗科.圆管均匀流水力计算的近似公
式[J].给水排水,1997,(9.
[2] 陈水.排水管道纯公式水力计算[J].给水排水,1995,
(1.[3] 韩会玲,孟庆芝.非满流圆管均匀流水力计算的近似数值解法[J].给水排水,1994,(10.
[4] 吴持恭.水力学[M].北京:高等教育出版社,1982.
【责任编辑张华岩】
(上接第23页
打开扩音机电源,将音量调节到适当大小,计米器清零,徐徐放下铅鱼,当听到扩音机喇叭发出报警声响时,说明铅鱼已经进入浑水层,停止下放,此时计米器显示的深度就是清水层深度。
4 结论
这种清浑水界面探测器采用全不锈钢结构,体积小、耐腐蚀;内装12V可充电电池,采用延时待机设计,省电易用。2004年黄河第三次调水调沙试验中,在4条测量船上安装该探测装置对异重流实施了全程跟踪监测,明显提高了测验精度,测量效率至少提高10倍,已成为异重流测验工作不可缺少的理想仪器,具有很好的应用前景。
参考文献:
[1] 江鑫.BK56型楼道延时灯开关原理与检修[J].家庭电
子,2004,(4.
[2] 施良驹.集成电路应用集锦[M].北京:电子工业出版社,
1988.
【责任编辑翟戌亮】
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人民黄河 2006年
明渠恒定流(均匀流与非均匀流)
水力学教案 第六章明槽恒定流动 【教学基本要求】 1、了解明槽水流的分类和特征，了解棱柱体渠道的概念，掌握明槽底坡的概念和梯形断面明渠的几何特征和水力要素。 2、了解明槽均匀流的特点和形成条件，熟练掌握明槽均匀流公式，并能应用它来进行明渠均匀流水力计算。 3、理解水力最佳断面和允许流速的概念，掌握水力最佳断面的条件和允许流速的确定方法，学会正确选择明渠的糙率n值。 4、掌握明槽均匀流水力设计的类型和计算方法，能进行过流能力和正常水深的计算，能设计渠道的断面尺寸。 5、掌握明渠水流三种流态（急流、缓流、临界流）的运动特征和判别明渠水流流态的方法，理解佛汝德数Fr的物理意义。 6、理解断面比能、临界水深、临界底坡的概念和特性，掌握矩形断面明渠临界水深h k 的计算公式和其它形状断面临界水深的计算方法。 7、了解水跃和水跌现象，掌握共轭水深的计算，特别是矩形断明渠面共轭水深计算。 8、能进行水跃能量损失和水跃长度的计算。 9、掌握棱柱体渠道水面曲线的分类、分区和变化规律，能正确进行水面线定性分析，了解水面线衔接的控制条件。 10、能进行水面线定量计算。 11、了解缓流弯道水流的运动特征。 【内容提要和教学重点】 这一章是工程水力学部分内容最丰富也是实际应用最广泛的一章。 本章有4个重点：明渠均匀流水力计算；明渠水流三种流态的判别；明渠恒定非均匀渐变流水面曲线分析和计算，这部分也是本章的难点；水跃的特性和共轭水深计算。学习中应围绕这4个重点，掌握相关的基本概念和计算公式。 明渠水流的复杂性在于有一个不受边界约束的自由表面，自由表面能随上下游的水流条件和渠道断面周界形状的变化而上下变动，相应的水流运动要素也发生变化，形成了不同的水面形态。
平流沉淀池方案
一、工程概况 1.1 平流沉淀池分1#、2#池，东西走向，池长106米，宽3 2.5米，两池间距5米，横向设有三条后浇带及两道伸缩缝；热水池长21米，宽11米；平流沉淀池、热水池结构为钢筋混凝土结构，基础为筏板基础,壁板为剪力墙结构，混凝土强度等级均为C30、S8。 平流沉淀池基坑底标高为-7.0米,底板结构顶标高为-6.0米, 池壁顶标高为+0.3米，池壁断面为直角梯形，垫层混凝土强度为C10（实际用C15泵送混凝土，输送泵只能输送C15以上混凝土）、厚度100㎜；热水池基坑底标高为-6.0米,底板顶标高为-5.4米,池壁顶标高±0.000米；平流沉淀池、热水池两者通过溢流堰联接。 1.2工程的特征及特点 本工程为钢筋混凝土结构，池垫层混凝土强度为C15，池体混凝土强度为C30，抗渗标号为S8，混凝土量大；1#、2#池横向均设有三条后浇带、两条伸缩缝，施工难度大。 主要实物工程量（以预算量为准） 二、编制依据 2.1施工图纸、设计变更
2.2施工合同以及相应的文件资料 2.3现场使用的施工技术规范： 三、施工程序 3.1施工段的划分：总体分两个施工段 1）平流池施工段：1#平流沉淀池与2#平流沉淀池 2）热水池施工段 3.2工程施工顺序： 定位放线→土方开挖→地基验槽→混凝土垫层→垫层防腐→底板混凝土结构→壁板混凝土结构→基础柱混凝土结构→壁板防腐→基础回填 3.3平流沉淀池施工流程：
定位放线→土方开挖→地基验槽→混凝土垫层（-7.00M）→垫层防腐→底板钢筋→池东端底板模板→池东端(-4.9M处)底板混凝土→（+0.300以下）壁板钢筋→壁板模板→壁板混凝土（注：东端面壁板施工缝设置-4.9M、-2.15M处,且自-2.15M处起按水槽长度砌筑120厚标准红砖胎模）→池西端底板模板→池西端(-4.1M处)底板混凝土→基础柱钢筋→基础柱模板→基础柱混凝土→梁钢筋→梁模板→梁混凝土→壁板防腐→基础回填 3.4热水池施工流程： 定位放线→土方开挖→地基验槽→混凝土垫层→垫层防腐→底板钢筋→(-4.5M处)底板模板→底板混凝土→基础回填→水槽垫层→（0.3M以下）壁板钢筋→壁板模板→壁板混凝土→池壁防腐→基础回填 3.5垫层施工：按土方开挖顺序分段施工，底板垫层混凝土分三段施工，再施工底板. 3.6平流沉淀池设水平及垂直施工缝：水平施工缝留设在水池底板腋角下方- 4.1M处及池的西端墙-2.15M处,施工缝设置钢板止水带，热水池水平施工缝留设在池-4.5米处；平流沉淀池伸缩缝做法严格按图纸施工。（以上金属止水带见附图） 四、施工方法及技术措施 4.1测量定位：依据甲方提供的定位控制点以及施工图纸，按平面位置定位放线，基础轴线偏差控制在5mm以内，木桩做定位控制桩，加护栏，用混凝土保护，并设醒目标志，施工过程中经常复核，避免挤压、位移。控制点设置的数量不少于2个，且应设在不易受影响的地方。 4. 2土方开挖
各种钢管重量计算公式
各种钢管(材)重量计算通用公式大全 （圆管）钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中：π= 3.14 ；L=钢管长度钢铁比重取7.8 所以，钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8 * 如果尺寸单位取米（M）,则计算的重量结果为公斤（Kg） 钢的密度为： 7.85g/cm3 （圆管）钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式： W=0.02466（D-S）S 式中：W--钢管每米理论重量，kg/m； D--钢管的公称外径，mm； S--钢管的公称壁厚，mm。 钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。其基本公式为： W（重量，kg ）=F(断面积mm2)×L(长度，m)×ρ(密度，g/cm3)×1/1000 各种钢材理论重量计算公式如下： 圆钢盘条（kg/m） W= 0.006165 ×d×d d = 直径mm 直径100 mm 的圆钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006165 ×1002=61.65kg 螺纹钢（kg/m） W= 0.00617 ×d×d d= 断面直径mm 断面直径为12 mm 的螺纹钢，求每m 重量。每m 重量=0.00617 ×12 2=0.89kg 方钢（kg/m） W= 0.00785 ×a ×a a= 边宽mm
边宽20 mm 的方钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×202=3.14kg 扁钢（kg/m） W= 0.00785 ×b ×d b= 边宽mm d= 厚mm 边宽40 mm ，厚5mm 的扁钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×40 ×5= 1.57kg 六角钢（kg/m） W= 0.006798 ×s×s s= 对边距离mm 对边距离50 mm 的六角钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006798 ×502=17kg 八角钢（kg/m） W= 0.0065 ×s ×s s= 对边距离mm 对边距离80 mm 的八角钢，求每m 重量。每m 重量= 0.0065 ×802=41.62kg 等边角钢（kg/m） = 0.00785 ×[d （2b – d ）+0.215 （R2 – 2r 2 ）] b= 边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 求20 mm ×4mm 等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出4mm ×20 mm 等边角钢的R 为3.5 ，r 为1.2 ，则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×（2 ×20 –4 ）+0.215 ×（3.52 – 2 ×1.2 2 ）]=1.15kg 不等边角钢（kg/m） W= 0.00785 ×[d （B+b – d ）+0.215 （R2 – 2 r 2 ）] B= 长边宽 b= 短边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 求30 mm ×20mm ×4mm 不等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出30 ×20 ×4 不等边角钢的R 为3.5 ，r 为1.2 ，则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×（30+20 – 4 ）+0.215 ×（3.52 – 2 ×1.2 2 ）]=1.46kg
沉淀池设计与计算
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
平流式沉淀池计算例题
平流沉淀池的设计： 已知设计水量Q=300000m 3/d 。设计平流式沉淀池。 2.设计计算 （1）池容积W （2）单池容积W （3）单池池面积F （4）池深H （5）池长L （6）池宽B 1.Q=300000m 3/d=12500m 3/h=3.472 m 3/s ，沉淀时间t=2h ，面积负荷u 0‘=40m 3/ （m 2.d ），沉淀池个数 n=6个。 2.设计计算 （1）池容积W W=Qt=12500?2=25000m 3 （2）单池容积W W 1=7.41666 25000==n W m 3 （3）单池池面积F F=12504050000'0 ==u Q m 2 （4）池深H 33.31250 7.41661===F W H m （5）池长L 水平流速取v=10mm/s ，则池长 L=3.6vt=3.6?10?2=72m （6）池宽B （7）校核长宽比 （8）校核长深比 （9）进水穿孔花墙设计 （10）出水渠 （11）排泥设施
B 1=4.1772 1250==L F m 采用17.8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm ，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。 （7）校核长宽比 4045.48 .1772>==B L （8）校核长深比 106.2133 .372>==H L （9）进水穿孔花墙设计 ①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m ，超高取0.3m ，积泥高度取0.1m ，则墙高3.73m. ②穿孔花墙孔洞总面积A 孔洞处流速采用v 0=0.24m/s ，则 A=41.224 .036003.208336000=?=v Q m 2 ③孔洞个数N 孔洞采用矩形，尺寸为15cm ?18cm ，则 N=903.8918 .015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为： 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??= N Q v m/s ④孔洞布置 1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为90÷6=15个 2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为： 0.18?15+1?15=17.7m ，剩余宽度17.8-17.6=0.2m ，均分在各灰缝中。 3.垂直方向孔洞净距取0.378m ，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm ，则孔洞的分布高度为： H=6?0.15+6?0.378+162=3.33mm （10）出水渠 ①采用矩形薄壁堰出水
沉淀池设计计算(平流式,辐流式,竖流式,斜板)(工程技术)
沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。 沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理 沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。 理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。 理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表3—3。
压力与流速的计算公式
压力与流速的计算公式 没有“压力与流速的计算公式”。流体力学里倒是有一些类似的计算公式，那是附加了很多苛刻的条件的，而且适用的范围也很小。 1，压力与流速并不成比例关系，随着压力差、管径、断面形状、有无拐弯、管壁的粗糙度、是否等径/流体的粘度属性……，无法确定压力与流速的关系。 2，如果你要确保流速，建议你安装流量计和调节阀。也可以考虑定容输送。 要使流体流动，必须要有压力差（注意：不是压力！），但并不是压力差越大流速就一定越大。当你把调节阀关小后，你会发现阀前后的压力差更大，但流量却更小。 管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力） 以常用的长管自由出流为例，则计算公式为 H=(v^2*L)/(C^2*R), 其中H为水头，可以由压力换算， L是管的长度， v是管道出流的流速， R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2， C是谢才系数C=R^(1/6)/n， n是糙率，其大小视管壁光洁程度，光滑管至污秽管在0.011至0.014之间取 列举五种判别明渠水流三种流态的方法 [ 标签：明渠,水流,方法 ] （1）明渠水流的分类 明渠恒定均匀流 明渠恒定非均匀流 明渠非恒定非均匀流 明渠非恒定均匀流在自然界是不可能出现的。 明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为渐变流和急变流。 （2）明渠梯形断面水力要素的计算公式： 水面宽度 B = b+2 mh （5—1） 过水断面面积 A =（b+ mh）h （5—2） 湿周（5—3） 水力半径（5—4）
式中：b为梯形断面底宽，m为梯形断面边坡系数，h为梯形断面水深。 （3）当渠道的断面形状和尺寸沿流程不变的长直渠道我们称为棱柱体渠道。 （4）掌握明渠底坡的定义，明渠有三种底坡：正坡（i＞0）平坡（i=0）和逆坡（i＜0。 明渠均匀流特性和计算公式 （1）明渠均匀流的特征： a）均匀流过水断面的形状、尺寸沿流程不变，特别是水深h沿程不变，这个水深也称为正常水深。 b）过水断面上的流速分布和断面平均流速沿流程不变。 c）总水头线坡度、水面坡度、渠底坡度三者相等，J = Js = I。 即水流的总水头线、水面线和渠底线三条线平行。 从力学意义上来说：均匀流在水流方向上的重力分量必须与渠道边界的摩擦阻力相等才能形成均匀流。因此只有在正坡渠道上才可能形成均匀流。 （2）明渠均匀流公式 明渠均匀流计算公式是由连续性方程和舍齐公式组成的，即 Q = A v （5—5）（5—5） 也可表示为：（5—7） 曼宁公式为（5—8） 式中K是流量模数，它表示当底坡为i = 1的时候，渠道中通过均匀流的流量。 水在管道内的流速与水所受的压力有关系吗？ [ 标签：管道流速,流速,关系 ] 水在一根管道内的流速与他所受的压力有什么关系？加上管道对水的阻力之后呢？ 管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力） 以常用的长管自由出流为例，则计算公式为 H=(v^2*L)/(C^2*R), 其中H为水头，可以由压力换算，
明渠恒定均匀流
第五章 明渠恒定均匀流 第一节 概 述 一．明渠水流 1、明渠定义：人工渠道、天然河道、未充满水流的管道统称为明渠。 2、明渠水流是指在明渠中流动，具有显露在大气中的自由表面，水面上各点的压强都等于大气压强。故明渠水流又称为无压流。 明渠水流的运动是在重力作用下形成的。在流动过程中，自由水面不受固体边界的约束（这一点与管流不同），因此，在明渠中如有干扰出现，例如底坡的改变、断面尺寸的改变、粗糙系数的变化等，都会引起自由水面的位置随之升降，即水面随时空变化，这就导致了运动要素发生变化，使得明渠水流呈现出比较多的变化。在一定流量下，由于上下游控制条件的不同，同一明渠中的水流可以形成各种不同形式的水面线。正因为明渠水流的上边界不固定，故解决明渠水流的流动问题远比解决有压流复杂得多。 明渠水流可以是恒定流或非恒定流，也可以是均匀流或非均匀流，非均匀流也有急变流和渐变流之分。本章首先学习恒定均匀流。明渠恒定均匀流是一种典型的水流，其有关的理论知识是分析和研究明渠水流各种现象的基础，也是渠道断面设计的重要依据。 对明渠水流而言，当然也有层流和紊流之分，但绝大多数水流（渗流除外）为紊流，并且接近或属于紊流阻力平方区。因此，本章及以后各章的讨论将只限于此种情况。 二、渠槽的断面形式 （一）按横断面的形状分类 渠道的横断面形状有很多种。 人工修建的明渠，为便于施工和管理，一般为规则断面，常见的有梯形断面、矩形断面、U 型断面等，具体的断面形式还与当地地形及筑渠材料有关。天然河道 一般为无规则，不对称，分为主槽与滩地。 在今后的分析计算中，常用的是渠道的过水断面的几何要素，主要包括：过水断面面积A 、湿周χ、水力半径R 、水面宽度B 。对梯形断面而言，其过水断面几何要素计算公式如下： 2)()h m h mh b A +=+=β（ h m m h b )12(1222++=++=βχ χA R = h m mh b B )2(2+=+=β 式中，b 为底宽；m 为边坡系数；h 为水深；β为宽深比，定义为h b =β
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式: Q=Aν=AC Ri C=n 1Ｒy （一般计算公式）Ｃ=n 1 R 61 （称曼宁公式） 2、渡槽进口尺寸（明渠均匀流） gZ 2bh Q ＝ z ：渡槽进口的水位降（进出口水位差） ε：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0。8～０。9 b:渡槽的宽度（米） h ：渡槽的过水深度(米) φ：流速系数φ=０。８~0．９5 3、倒虹吸计算公式： Q ＝mA z g 2（m 3/秒) 4、跌水计算公式： 跌水水力计算公式：Q ＝εmB 2 /30g 2H ， 式中：ε—侧收缩系数，矩形进口ε＝0.85～0.95；， B —进口宽度（米）；m —流量系数 5、流量计算公式: Ｑ=Aν 式中Q —-通过某一断面的流量，m ３/ｓ； ν——通过该断面的流速，ｍ/ｈ A —-过水断面的面积，ｍ2。 6、溢洪道计算 １)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 （1）淹没出流：Ｑ=εσＭBH 2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 （２）实用堰出流：Q=εＭBH 2 3
=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 2）进口装有闸门控制的溢洪道 (1）开敞式溢洪道。 Q ＝εσMＢH 2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 （2)孔口自由出流计算公式为 Ｑ=ＭωH =堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be 7、放水涵管（洞)出流计算 １）、无压管流 Q ＝μＡ02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流 Q ＝μA 02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 8、测流堰的流量计算—-薄壁堰测流的计算 １）三角形薄壁测流堰,其中θ＝90°，即 自由出流：Q ＝1。4H 2 5或Ｑ＝1.34３H 2.47（2—15) 淹没出流:Ｑ＝（1。4H 25)σ（2-16） 淹没系数:σ=2)13.0( 756.0--H h n +0.145(2-１7) 2）梯形薄壁测流堰,其中θ应满足t ａnθ= 4 1 ，以及b ＞３H,即 自由出流：Q ＝０．42b g 2H 2 3＝1.８6bH 2 3（２—１8）
平流沉淀池设计计算
平流式沉淀池设计说明 1构筑物设计说明 1.1工程概况 废水排放量为0.2m3/s，人数为80000人，悬浮物为350mg/l 1.2设计依据及原则 《污水综合排放标准》（GB8978-1996） 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 1.3平流式沉淀池简述 平流式沉淀池的池型呈长方形，由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成。污水在池内按水平方向流动，从池一端流入，从另一端流出。污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。平流式沉淀池的主要优点是：有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量的适应性强。缺点是：占地面积大，排泥较困难[1]。 2平流式初沉池的设计计算[2] 2.1设计参数 （1）沉淀池的个数或分格数应至少设置2个，按同时运行计算。 （2）初沉池沉淀时间取1-2h，表面负荷取 1.5-2.5m3/（m2·h），沉淀效率为40%-60% 。 （3）设计有效水深不大于3.0m，多介于2.5-3.0之间。 （4）池（或分格）的长宽比不小于4，长深比采用8-12。 （5）池的超高不宜小于0.3m。 （6）池底坡度一般为0.01-0.02。 （7）泥斗坡度约为45°-60°。 （8）进口需设挡板，一般高出水面0.1-0.15m，浸没深度≥0.25m，一般取0.5-1.0m，距离进水口0.5-1.0m；出口也需设挡板，距离出水口0.25-0.5m，浸没深度0.3-0.4m，高出水面0.1-0.15m。
2.2设计计算 设计采用2座沉淀池，计算尺寸如下： （1）悬浮物的去除率 η=94%%100350 20350=?- （2）沉淀区总面积 设计处理污水量 Q max =0.2 (m 3/s)=0.2?3600=720 (m 3/h) 设表面负荷q=1.5m 3/（m 2·h ），沉淀时间t=2h A=5.1720 q 3600Qmax ==480(m 2) （3）沉淀池有效水深 h 2=qt=2?1.5=3(m) （4）沉淀区有效容积 v 。=3600Qmax t=720×2=1440 m 3 （5）沉淀池长度 设初沉池流速v=4.8mm/s L=3.6vt=4.8?3.6?2=34.56(m) 池总宽 B=56.34480 =L A =13.89(m) 池宽 b=289 . 13n =B =6.95(m) 校核 长宽比95.656 . 34b =L =4.97>4 满足 长深比3 56.34h 2=L =11.52<12 满足 ∴设计合理 沉淀池总长度 设流入口至挡板距离为0.5m ，流出口至挡板距离为0.5m L 1=0.5+0.5+34.56=35.56(m) （6）污泥所需容积 设每人每天污泥量S=0.55L/（人·d ），初沉池排泥时间T= 2d V=10002 8000055.01000?? =SNT =88(m 3)
平流式沉淀池的计算
某城市污水处理厂的最大设计流量Q max=0.2m3/s，设计人口N=100000人，沉淀时间t=1.2h，无机械刮泥设备。 要求：（1）画出平流式初沉池的草图； （2）求平流式初沉池的各部分尺寸。 （主要参数：表面水力负荷q=2m3/m2·h，水平流速v=4.6mm/s，每格池宽b=4.5m，贮泥时间T=2d，污泥量为0.5L/人·d；污泥斗为方斗，上口径边长为4500mm，下口径边长为500mm。） （1）草图 （2）[解] (1)沉淀池的表面积： A=Q max·3600/q=0.2·3600/2=360m2 (2)沉淀区有效水深：
h 2=q ·t=2·1.2=2.4m (3)沉淀区有效容积v 1： v 1=Q max ·t ·3600=0.2·1.2·3600=864m 3 (4)沉淀池长度L ： L=v ·t ·3.6=4.6·1.2·3.6=19.872≈20m (5)沉淀池的总宽度B ： B=A/L=360/20=18m (6)沉淀池的个数n ： n=B/b=18/4.5=4个 校核长宽比、长深比： 长宽比：L/b=20/4.5=4.4（4—5，符合要求） 长深比：L/h 2=20/2.4=8.3（8—12，符合要求） (7)污泥区的总容积v ： v=S ·N ·T/1000=0.5·100000·2/1000=100m 3 每格污泥区的的容积v ′： v ′=v/n=100/4=25m 3 (8)污泥斗的容积v 1： )('31212141s s s s h V ++= m tg h 46.3602)5.05.4('4=?-=32222126)5.05.45.05.4(46.331m V =?++??=
圆管流体计算
管道流量计算 1）流体在水平圆管中作层流运动时，其体积流量Q与管子两端的压强差Δp，管的半径r，长度L，以及流体的粘滞系数ε有以下关系： Q=π·r4·Δp/(8ηL) 式中： Q-流量，单位 r-管的半径，单位 Δp -管两端的压力差 η-流体粘度 L-管的长度 2）液体流速与管径、流量的关系式： Q=V·r2·3.14×3600； D=管径=2×2×； P=RL； R=(λ/D)*(ν^2*γ/2g)。 Q-流量(m3/h)；ν-流速(m/s)；r-管道半径(m)；D-管道直径(m)；P-压力(kg/m2)；R-沿程摩擦阻力(kg/m2)；L-管道长度(m)；g-重力加速度=9.8。压力可以换算成Pa，方法如下： 1帕=1/9.81(kg/m2)
3）对于短管道：（局部阻力和流速水头不能忽略不计） 流量Q=[(π/4)d2·√(1+λL/d+ζ)]·√(2gH) 式中： Q--流量，（m3/s)； Π--圆周率； d--管内径（m)， L--管道长度（m)； g--重力加速度(m/s^2)； H--管道两端水头差（m)； Λ--管道的沿程阻力系数（无单位）； Ζ--管道的局部阻力系数（无单位，有多个的要累加）。 使中部的截面积变为原来的一半，其他条件都不变，这就相当于增加了一个局部阻力系数δ’，流量变为：Q’=[(π/4)d^2 √(1+λL/d+δ+δ’)] √(2gH)。流量比原来小了。流量减小的程度要看增加的δ’与原来沿程阻力和局部阻力的相对大小。当管很长（L很大），管径很小，原来管道局部阻力很大时，流量变化就小。相反当管很短（L很小），管径很大，原来管道局部阻力很小时，流量变化就大。定量变化必须通过定量计算确定。 流量计算公式
平流式沉淀池计算例题
平流沉淀池的设计: 已知设计水量Q=300000m 3/d 。设计平流式沉淀池。 2、设计计算 (1)池容积W (2)单池容积W (3)单池池面积F (4)池深H (5)池长L (6)池宽B 1、Q=300000m 3/d=12500m 3/h=3、472 m 3/s,沉淀时间t=2h,面积负荷u 0‘=40m 3/(m 2、 d),沉淀池个数 n=6个。 2、设计计算 (1)池容积W W=Qt=12500?2=25000m 3 (2)单池容积W W 1=7.41666 25000==n W m 3 (3)单池池面积F F=12504050000'0 ==u Q m 2 (4)池深H 33.31250 7.41661===F W H m (5)池长L 水平流速取v=10mm/s ,则池长 L=3、6vt=3、6?10?2=72m (6)池宽B B 1=4.1772 1250==L F m 采用17、8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm,则沉淀池宽度为18、4m 。 (7)校核长宽比 (7)校核长宽比 (8)校核长深比 (9)进水穿孔花墙设计 (10)出水渠 (11)排泥设施 (12)水力条件复核
4045.48 .1772>==B L (8)校核长深比 106.2133 .372>==H L (9)进水穿孔花墙设计 ①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水,墙长17、8m,超高取0、3m,积泥高度取0、1m,则墙高3、73m 、 ②穿孔花墙孔洞总面积A 孔洞处流速采用v 0=0、24m/s,则 A=41.224 .036003.208336000=?=v Q m 2 ③孔洞个数N 孔洞采用矩形,尺寸为15cm ?18cm,则 N=903.8918 .015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为: 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??= N Q v m/s ④孔洞布置 1、孔孔布置成6排,每排孔洞数为90÷6=15个 2、水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度,则所占的宽度为: 0、18?15+1?15=17、7m,剩余宽度17、8-17、6=0、2m,均分在各灰缝中。 3、垂直方向孔洞净距取0、378m,即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm,则孔洞的分布高度为: H=6?0、15+6?0、378+162=3、33mm (10)出水渠 ①采用矩形薄壁堰出水 ②堰上溢流负荷q 0=4003m /d 、m 则溢流长度 l=02.1q Q =400 500002.1?=150m
平流式沉淀池工作原理精编版
平流式斜管沉淀池的工作原理 平流式沉淀池应用很广，特别是在采用地面水源的电厂中常被采用。 一、平流池的结构 平流式蜂窝斜管填料沉淀池为矩形水池，基本组成如图3-5所示。上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区。添加混凝剂后的原水流入沉淀池，沿进水区整个截面均匀分配进入沉淀区，然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥连续或定期排出池外。 1.进水区 通过混凝处理后的水先进入沉淀池的进水区，进水区内设有配水渠和穿孔墙，如图3-6所示。配水渠墙上配水孔的作用是使进水均匀分布在整个池子的宽度上，穿孔墙的作用是让水均匀分布在整个池子的断面上。为了保证穿孔墙的均匀布水作用，穿孔墙的开孔率应为断面面积的6%-8%，孔径为125mm左右。配水孔沿水流方向做成喇叭状，孔口流速在0.2-0.3m/s以内，最上一排孔淹没在水面下12-15cm处，最下一排孔距污泥区以上0.3-0.5m处，以免将已沉降的污泥再冲起来。 2.沉淀区 沉淀区是沉淀池的核心，作用是完成固体颗粒与水的分离。在沉淀区固体颗粒以水平流速-v和沉降速度u的合成速度，一边向前行进一边向下沉降。 3.出水区 出水区的作用是均匀收集经斜管填料沉淀区沉降后的出水，使其进入出水渠后流出池外。为保证在整个沉淀池宽度上均匀集水和不让水流将已沉到池底的悬浮固体带出池外，必须合理设计出水渠的进水结构。图3-7给出三种结构。图3-7(a)为溢流堰式，这种形式结构简单，但堰顶必须水平才能保证出水均匀。图3-7(b)为锯齿三角堰式，为保证整个堰口的流量相等，锯齿堰应该用薄壁材料制作，堰顶要在同一个水平线上，图3-7(c)为淹没孔口式，在出水渠内墙上均匀布孔，保证每个小孔流量
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式： Q=Aν=AC Ri C=n 1R y （一般计算公式）C=n 1 R 61 （称曼宁公式） 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流) z ：渡槽进口的水位降（进出口水位差） ε：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0.8～0.9 b ：渡槽的宽度（米） h ：渡槽的过水深度（米） φ：流速系数φ＝0.8～0.95 3、倒虹吸计算公式： Q=mA z g 2(m 3/秒） 4、跌水计算公式： 5、流量计算公式： Q=Aν 式中Q ——通过某一断面的流量，m 3／s ； ν——通过该断面的流速，m ／h A ——过水断面的面积，m 2。 6、溢洪道计算 1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 （1）淹没出流：Q ＝εσMBH 2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 （2）实用堰出流：Q=εMBH 2 3 gZ 2bh Q ＝跌水水力计算公式：Q ＝εmB 2 /30g 2H ， 式中：ε—侧收缩系数，矩形进口ε＝0.85～0.95；， B —进口宽度（米）；m —流量系数
=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 2）进口装有闸门控制的溢洪道 （1）开敞式溢洪道。 Q ＝εσMBH 2 3 ＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深2 3 （2）孔口自由出流计算公式为 Q=MωH =堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be 7、放水涵管(洞)出流计算 1）、无压管流 Q=μA 02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2）、有压管流 Q ＝μA 02gH =流量系数×放水孔口断面面积×02gH 8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1）三角形薄壁测流堰，其中θ＝90°，即 自由出流：Q ＝1.4H 2 5或Q ＝1.343H 2.47（2-15） 淹没出流：Q ＝（1.4H 25 ）σ（2-16） 淹没系数：σ=2)13.0( 756.0--H h n +0.145（2-17） 2）梯形薄壁测流堰，其中θ应满足tanθ=4 1 ，以及b ＞3H ，即 自由出流：Q ＝0.42b g 2H 23＝1.86bH 2 3（2-18）
304不锈钢方管、圆管、不锈钢花纹板、钢板理论计算公式
304不锈钢方管的理论重量计算公式 304不锈钢方管的理论重量计算公式(边宽Χ4÷3.14－厚度)Χ厚度Χ0.02491 (密度） 密度值7.93 适用于201 202 301 302 304 304L 305 321 密度值7.75适用于405 410 420 密度值7.98适用于309S 310S 316S 316 316L 347 不锈钢元棒，钢丝，理论计算公式 ★直径×直径×0.00609＝kg/m（适用于410 420 420j2 430 431） 例如：￠50 50×50×0.00609=15.23Kg/米 ★直径×直径×0.00623＝kg/m（适用于301 303 304 316 316L 321） 例如：￠50 50×50×0.00623=15.575Kg/米 不锈钢型材，理论计算公式 ◆六角棒对边×对边×0.0069=Kg/米 ◆方棒边宽×边宽×0.00793=Kg/米 不锈钢管，理论计算公式 ○（外径－壁厚）×壁厚×0.02491＝Kg/米 例如￠57×3.5 (57－3.5)×3.5×0.02491＝4.66Kg/米 无氧退火丝 --计算方法 每米重（kg）=0.00617×丝径×丝径 板材重量计算方法板材：每米重量=7.85*厚度 金属计算重量计算公式 1. 铁线：直径mm*直径mm*0.00617*长度mm/1000=重量（kg） 2. 铁板：厚度mm*宽度mm*长度mm*0.00785/1000=重量(kg) 3. 圆管：(外径mm-厚度mm)*厚度mm*长度mm*0.02466/1000=重量(kg) 4. 长方管：[(长边+短边)*2/3.1416-厚度]mm*厚度mm*长度mm*0.02466/1000=重量（kg） 5. 正方管：（边长*4/3.1416-厚度）mm*厚度mm*长度mm*0.02466/1000=重量(kg) 花纹板理论重量表 理论重量（kg/m2） 厚度(mm) 菱形扁豆形圆豆形 2.5 21.6 21.3 21.1 3 25.6 24. 4 24.3 3.5 29.5 28.4 28.3 4 33.4 32.4 32.3 4.5 37.3 36.4 36.2 5 42.3 40.5 40.2 5.5 4 6.2 44.3 44.1 6 50.1 48.4 48.1 7 59 52.6 52.4 8 66.8 56.4 56.2
平流式沉淀池计算
平流式沉淀池计算 1、设计进水水质 参数 设计流量（Q）5000 m3/d 设计水温（T）25 ℃ COD（C0）500 mg/L SS（S0）400 mg/L BOD（B0）NH3-N（N0）25 mg/L TN（TN0）40 mg/L TP（TP0）2、设计去除率% COD 20 % SS（S0）40 % BOD（B0）NH3-N 0 % TN（TN0） 5 % TP（TP0）3、设计出水水质 参数 COD（Ce）400 mg/L SS（Se）240 mg/L BOD（Be）NH3-N（Ne）25 mg/L TN（TNe）38 mg/L TP（TPe）4、沉淀池相关参 数及一些基本要 求 对于城市污水，初沉 池表面负荷一般取 值1.2-2.0之间，堰 口负荷≤ 2.9l/ （s.m） 表面负荷（q） 1.2 m3/（m2.h）二次沉淀池，活性污 泥法后，表面负荷一 般取值0.6-1.0之 间，堰口负荷≤ 1.7l/（s.m） 沉淀时间（t） 1.5 h 生物膜法 后，表面 负荷一般 取值 1.0-1.5 之间，堰 口负荷≤ 1.7l/ （s.m） 水平流速（v） 5 mm/s
4.1、静压排泥管 的直径不应小于 200mm 4.2、初次沉淀池 的静压排泥水头 不应小于1.5m； 二次沉淀池的静 压水头：生物膜 法不应小于 1.2m，活性污泥 法不应小于 0.9m。 4.3、平流沉淀池 的长宽比不小于 4，一般取值4-5 4.4、平流沉淀池 的长深比不小于 8，一般取值8-12 4.5、池底纵坡： 采用机械刮泥 时，不小于 0.005，一般取值 0.01-0.02 4.6、最大水平流 速：初次沉淀池 7mm/s，二次沉淀 池5mm/s 4.7、进出口处应 设置挡板，高出 池内水面 0.1-0.15m。 挡板淹没 深度：进口 处不应小 于0.25m， 一般为 0.5-1.0m； 出口处一 般为 0.3-0.4m。 挡板位置： 距进水口 0.5-1.0m， 距出水口
圆管流体计算
管道流量计算 1)流体在水平圆管中作层流运动时，其体积流量Q与管子两端的压强差Δp，管的半径r ，长度L，以及流体的粘滞系数ε有以下关系： 4 Q=π·r4· Δp/(8 ηL) 式中： Q-流量，单位r- 管的半径，单位Δp - 管两端的压力差η- 流体粘度 L- 管的长度 2)液体流速与管径、流量的关系式： Q=V·r 2· 3.14 ×3600； D=管径=2×2×； P=RL； R=(λ/D)*( ν^2* γ/2g) 。 Q-流量(m3/h) ；ν-流速(m/s) ；r- 管道半径(m) ；D-管道直径(m) ；P-压力(kg/m2) ；R-沿程摩擦阻力(kg/m2) ；L-管道长度(m)；g-重力加速度=9.8 压力可以换算成Pa，方法如下： 1 帕=1/9.81(kg/m2) 3）对于短管道：（局部阻力和流速水头不能忽略不计） 2 流量Q=［（π/4）d 2·√ （1+ λL/d+ ζ）］· √（2gH）
式中： Q-- 流量，（m3/s）； Π-- 圆周率； d-- 管内径（m）， L-- 管道长度（m）； g-- 重力加速度（m/s^2）； H-- 管道两端水头差（m）； Λ-- 管道的沿程阻力系数（无单位）； Ζ-- 管道的局部阻力系数（无单位，有多个的要累加）。使中部的截面积变为原来的一半，其他条件都不变，这就相当于增加了一个局部阻力系数δ'，流量变为：Q'=［（π/4）d^2 √（1+ λL/d+ δ+δ'）］√（2gH）流量比原来小了。流量减小的程度要看增加的δ'与原来沿程阻力和局部阻力的相对大小。当管很长（L 很大），管径很小，原来管道局部阻力很大时，流量变化就小。相反当管很短（L 很小），管径很大，原来管道局部阻力很小时，流量变化就大。定量变化必须通过定量计算确定。
沉淀池设计计算(平流式
沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在浓缩池浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。进水区和出水区的作沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。同时减少死水用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水区、提高沉淀池的容积利用率；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；分离的区域；层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理或向下沉淀时沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、 间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。而与沉淀池的深理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关， 而在实际连续运度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。因此沉淀速度小于上升流行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的颗粒越容易到达池底，理论上讲，池体越浅，为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受理论依据所在。使这些沉淀池因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，到进水水流的扰动而重新浮起，中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型还有根据“浅层理论”沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，按水流方向划分，。—33(发展出来的斜板管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表 什么是沉淀池的水力负荷即沉淀池单位时间内单位面积所承受沉淀池的水力负荷也就是沉淀 池的表面水力负荷，