什么是虹吸式排水 虹吸式排水的应用
虹吸式排水是液态分子间引力与位差能造成的。那么你对虹吸式排水了解多少呢?以下是由小编整理关于什么是虹吸式排水的内容,希望大家喜欢!
什么是虹吸式排水
虹吸式排水是液态分子间引力与位差能造成的。即利用水柱压力差,使水上升再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相等高度,水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。
虹吸管是人类的一种古老发明,早再公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管。
打个比方,在一个水缸里装有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂下,用嘴在这端端口吸气一会,然后松嘴,那么缸中的水就会从管子中流下来.因为管子呈一段弧形,像彩虹,又能起到吸水的作用,故称为虹吸现象。
虹吸式排水的原理
事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。使液体向上升的力是液体间分子的内聚力。在发生虹吸现象时,由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动。在液体流入管子里,越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的。因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水。在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力。 应用实例:把充满水的胶管一端插入水中,另一端垂在盛水的容器之外,而且,出水口要低于水面。这样,水就会从容器顺着胶管流出。
花卉市场上卖的吸水石就是这个道理,石头中有好多小细眼,由于虹吸现象可以将石头底部的水吸上去供石头上的小植物如绿苔,麦苗生存。包括一些虹吸茶壶,虹吸马桶,都是此原理。
虹吸式排水的应用
如今,虹吸已经运用到现代的工程中,很多屋面排水系统都是使用虹吸式排水,虹吸技术运用在现代建筑是1968年,由Olavi Ebeling与Persommerhein共同发明,在过去的四十多年里,他们所研究的虹吸排水系统一直领先与世界水平,虹吸式排水系统打破了常规的重力排水系统,虹吸式排水系统是利用屋顶专用雨水漏斗实现气水分离。开始时由于重力作用,使雨水管道内产生真空,当管中的水呈压力流状态时,形成虹吸现象,不断进行排水,最终雨水管内达到满流状态。在降雨过程中,由于连续不断的虹吸作用,整个系统得以快速排放屋顶上的雨水。虹吸式排水系统管道均按满流有压状态设计,雨水悬吊管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。如今,虹吸式排水系统已经被广泛的运用,1993年,该虹吸排水系统首次运用到新加坡一建筑工程里,自此,Persommerhein为亚洲的屋面雨水排放系统带来新的革命。
在建筑工程中使用该虹吸式排水系统的优势在于:1.雨水斗在屋面上布点灵活,更能适应现代建筑的艺术造型,很容易满足不规则屋面的雨水排放。2.单斗大排量,屋面开孔少,减少屋面漏水几率,减轻屋面防水压力。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。4.系统安全性高,管道走向可以根据需要设置,在不影响建筑功能及使用空间的同时满足现代大型购物广场,超市,厂房,仓库及各种网架结构金属屋面的雨水排放。5.在设计流量下,系统中满管流无空气旋涡,排水高效且噪音小,更能完美配合现代影院,剧场,会展中心,图书馆,学校医院的声学要求。6.管路设计同时满足正负压要求,能保证通过高层,超高层建筑全程管路满水实验检验验收,且能避免负压失控确保系统正常运行。7.由于管路直径小,总长度少和系统安装简便所带来的管道成本和安装费用减少,管道安装无特殊要求,使虹吸雨水排水系统得到众多的业主和施工单位青睐。
如今,在国内虹吸式排水系统已经被广泛的运用,由于虹吸式排水系统能快速把屋面雨水排放,安装简便,适应现代建筑造型等优点,在国内的工程中有国家体育场(鸟巢),首都机场T3航站,中央电视台新址...还有上海科技馆,广州白云机场航站楼.....等大面积屋面排水已经采用虹吸排水系统,在未来,将有更多的建筑物采用虹吸排水系统。
更简单的说,虹吸式雨水排水系统的技术原理是利用建筑物的高度所形成的水头,依靠特殊的雨水斗设计,实现气水分离,从而使与水管最终达到满流状态,当管中的水量是压力流状态时,虹吸作用就产生了,在整个降水过程中,由于连续不断的虹吸作用,整个系统得以令人惊奇的速度排除雨水,快速使屋面的雨水排走到地面。