由于进入的空气量极少,排水管道迅速呈现满流状态。此时,利用屋面高度带来的势能和雨水连续流过悬吊管转入立管跌落时形成的虹吸作用,管道内会产生较大的负压。
下沉式虹吸雨水斗有哪些安装方法?
下沉式虹吸雨水斗在降雨初期的工作原理其实和普通的重力排水系统是一样的。当屋面上的雨水高度还没有超过雨水斗本身的高度时,整个排水系统就按照重力排水的模式在运行,这时候还没有形成虹吸效应。
随着降雨持续,屋面雨水高度一旦超过雨水斗的高度,科学设计的防漩涡雨水斗就开始发挥作用。它通过控制进入斗内的雨水流量并调整流态来减少漩涡,从而大幅减少雨水带入排水系统的空气量。
空气的掺入会破坏排水管内的虹吸作用,使排水系统从虹吸流状态重新转变为重力流状态。在整个降雨过程中,随着雨量增减,悬吊管内的压力和水流状态会反复变化。
在负压的强力抽吸作用下,屋面雨水以较高的流速被迅速排至室外。这种机制使得虹吸排水系统具有极高的排水效率,远超传统的重力排水方式。
与悬吊管类似,立管内的水流状态也会经历从附壁流向气泡流、气水浮化流的过渡。最终在虹吸作用形成时,水流状态会接近单向流,确保排水顺畅。
到了降雨末期,雨水量逐渐减少,雨水斗淹没泄流的斗前水位会降低到特定值。这个特定值因不同雨水斗产品设计而异,水位降低会导致空气逐渐掺入雨水斗中。
相比之下,重力式排水计算不按满流进行,悬吊管铺设坡度不得小于0.005。而且虹吸系统的泄流量远大于同管径的重力排水管,排除同样流量时,虹吸系统所需的管径更小。
虹吸排水系统的管道是按照满流有压状态来设计的,这意味着雨水悬吊管可以做到完全无坡度铺设,节省了安装空间。同时,高流速带来了很好的自清作用,防止管道堵塞。
从本质上讲,虹吸排水系统是一种多斗压力流雨水排水系统。因此,相比于重力式排水,它所需的埋地管道数量明显减少,优化了地下管网的布局。