584.哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版)第21卷可以看出污水泵運行流量是確定的，且不受其，他因素影響,即它與干渠正常流量Qn,取水管自流Q2_3/量Q,無關.相反,中間段的分(回)流量Q,,自流量Q;應當由為污水泵流量Q,所決定.因此污水泵的運行流量Q,才是整個系統(tǒng)的控制流量.系統(tǒng)設計Qa時通常讓污水泵的額定流量等于設計取水量,在運行時也可以進行定流量質(zhì)調(diào)節(jié).于是有:Qp= Qd.(2)1-污水干渠;2- -取水口;3- -排水口;1.3 取水管自流量t4- -污水泵;5- -除污及換熱設備由于污水泵自身一般不具有自吸能力或是很圖1污水取排 系統(tǒng)示意圖弱,因此設計時應該保證污水泵的吸水管能完全靠問題的特殊性決定了它的復雜性和價值.如何重力自流來滿足流量要求,即必須有Qmx≥Qp.如確定取水管道的最小自流高差、取排水口的最大與圖3所示,由于是從污水干渠側面取水,不受干渠最小距離、污水干渠的最大取水量等是本文要重點水流動壓影響,可以只考慮靜壓作用.取0-0、1-討論的問題.1斷面列伯諾里( Bernoulli)方程?有:1各種流量的影響因素01.1污水 設計取水量t51決定污水設計取水量大小的因素主要有:D/lm|供熱量Qn與換熱溫差Ot:|hQn=oC(1)污水流動最小管徑與最小流速.為了防止管道圖3取水管自流段阻力示意圖嚴重堵塞,必然存在最小管徑與最小流速的概念,πumio dm于是:Qn=4h.+hm-h,=(51+ζ2+53λ分+a)興品出于系統(tǒng)運行時的水力穩(wěn)定性與可調(diào)節(jié)性考慮,也應該保證設計流量不小于某以下限流量h.+hm-h,=(2ζ:+λ D+a)2(-DQa.式中:a為動能修正系數(shù); ζ;為各局部阻力系數(shù);hz污水設計取水量應當取三者中的最大值.對供為取水口處水深;hm為取水管自流高差;hb為水熱(冷)量較大的冷熱源系統(tǒng),-般取Qa = Qa即可泵前靜壓水頭.令取水管阻抗:滿足所有要求.8(2ζ;+λ n+a)1.2 污水泵運行流量t(3;污水泵的運行流量Qp由污水泵自身的性能元2 D和管路特性共同決定6] .如圖2所示.容易看出阻抗是-個確定的常數(shù),因此有:/h, +hm- h,Qy=(4)1.4 取水管最小 自流高差Hg=Sg Q2Hp由式(4)容易知道當泵前靜壓水頭h, =0時,自流量Q;達到最大值:Qma/h, +hm(5)當污水泵的運行流量Q, < Qma時,將會有泵QrQ~前靜壓水頭h;>0,從而使得自流作用壓頭圖2污水泵運行流最 的確定586哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版)第21卷Q,)=0,即: gh3b2 - aQ, =0,最后得到: .dz +dh+dg)+ dhj=0.兩邊以dl除以上式得:' aQ2= h..( 12)，dhy_式( 12)恰好也是矩形渠道在Q,流量下的臨界水深,這說明:aQr. dh因為出=o最器g)=-ghop.n,只有當取水口處的水深達到某一流量下的臨d))2界水深時,回流量才達到最大值.(9)A2C2 R^最后得到:h=」=-io-1(10)daQ,u+du1-gh'bh+dh這就是逆坡流動的曲面微分方程.若知道回流流量Q,,就可以計算得到水面曲線,進而得到取水口處的水深h,.z+dzaQ20-令f(h,Q,)=- .gh'B2 1- MQ;圖5非均勻漸變流微元- io-J - ig- NQ,中間段的回流均為緩流,該情況下不可能出現(xiàn)其中M=_;>0,N=> 0.將矩形斷面面急流回流.因此水面曲線必為A2型水面曲線,如gh3 bA2C2 R積、謝才系數(shù)水力半徑的公式代人其中,最后得圖6中實線所示.到:htb3(gh3b2 -aQ;)f(h,Q,)=g[ -io(hb)號-n2 Q;(2h+ b)青]h min= =2hs/3hJm< <-hn-hx-Lio直接積分可得:"f(h,Q, )dh =|” gdl.令: F(h,,Q}) =|. ^f(h,Q,) dh囹6最大取水量 時的最小水深于是:F(h,Q})=L可以看出,Q,與h,互為單值隱函數(shù).由2.4污水 干渠最大取水量在圖6中對1- 1、2- 2斷面伯諾里( Bemoulli)aF，aF. dQ,h,+aQ,ah, =0.方程有:aaukau7hz+ Lio+2+hy=hn+2g.得到:dQ,dh,~ aFaQ1(1 _ 1)JnL=ha-h.-Lio-2go(n京- f(h, Q, )dh可得中間段平均水力坡度" af(h,Q)ahJm Jm,故可設取水口- f(h,Q,)fh af(h,Q,).(11)處的水力坡度為J =hn- h,- Li而進行流量計草.因為= a(h.Q,) = 2(Mio +N)0.*> 0,所以(io+ NQ?)Q,=-.AR5v RJ=戶af(h,Q2ldh >0.若要0- =0,則必有-f(h，1. (h,b)號aQr安dh(4.-4)產(chǎn)(13)n (2h, + b)言L第5期史金海，等:干冰冷噴射清洗技術及其應用591路清洗而給，用電企業(yè)帶來的停電損失.域,如飛機制造業(yè)的除漆、核廢料的清除、電子通信6)核有害物的設備清洗與維護設備及印刷行業(yè)等等.通過采用機器人或機械手還對于國內(nèi)所有核電站、核原料生產(chǎn)基地以及有可以實現(xiàn)人員無法完成的任務,如具有毒性、腐蝕核物質(zhì)存在的核發(fā)射基地、研究基地、儲存基地等性及放射性等環(huán)境.總之,推廣和使用千冰冷噴射設備的清洗與保護,干式清洗是非常有效的方法.清洗技術,附和當今世界的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對于同時,可把有害廢物的還原和處理看成一種分類，保護環(huán)境、維護生態(tài)、推行綠色生產(chǎn)具有深遠的歷因為CO2凈化時(當它被用來清洗那些被分類為史意義.處理物的有害材料時) ,材料的體積(及有關處理的參考文獻:成本)并不象使用砂子、化學方法時那樣增加.這一點對于去除核污染是特別重要的,因為用水或砂子[1] 王發(fā)民,趙烈,卞蔭貴,等.具有后擋板的噴流流場的數(shù)值研究[J].空氣動力學學報, 1995, 13(1):34- 39.清洗放射性材料時,水或砂子同時也被污染.因此，[2]蔡增基, 龍?zhí)煊?流體力學泵與風機(第4版) [M].北京:中需花費大量資金去處理-二次被污染的水或砂子.用國建筑工業(yè)出版社, 1999.Co清洗替代有害的化學凈化劑時,便不需要清洗[3] AOKI H. Science and Medical Applications of Hydraxyatite[C].后處理這種化學藥劑的時間和資金.去除污染物通Tokyo: TJAAS, 1991.常在一個封閉的容器內(nèi)進行.[4]凌志.中國帶 電清洗領域技術進步及市場現(xiàn)狀[J].洗凈技術,2003(1):48 -53.5結語干冰冷噴射清洗技術還可廣泛應用于其他領(_上接587頁)社,2002.[3] 嚴煦世,范瑾初.給水工程(第4版)[ M].北京:中國建筑工業(yè)[7]張維佳,潘大林.工程流體力學[M]哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,2001.4]姜乃昌 .水泵及水泵站(第4版)[ M].北京:中國建筑工業(yè)出[8]章梓雄,董增南.黏性流體力學[M].北京:清華大學出版社,版社,2001.1998 .5] 王興奎,張 仁,陳稚聰.寬淺明渠橫向取水的試驗研究[J].[9] 水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范[S]. SL 219- 98:8.1.1998.水動力學研究與進展, 1995, 10(4):361 - 370.[10]孫慧修排水工程(第4版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版6] 付祥釗,王岳人.流體輸配管網(wǎng)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.