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塑料盲沟水力学性能试验

时间:2019-12-21 18:46:53  来源:  作者:  浏览量: 0
简介:   \南京水利科学研究院,南京2丨0029)\河海大学,南京2丨002句1概述塑料盲沟是一种新的土工合成材料,国际上称为复合土工排水体(Geocompositedrainagesystems)是由塑料芬体外包裹

  \南京水利科学研究院,南京2丨0029)\河海大学,南京2丨002句1概述塑料盲沟是一种新的土工合成材料,国际上称为复合土工排水体(Geocompositedrainagesystems)是由塑料芬体外包裹滤膜组成。塑料芯体是热可塑性合成树脂为主要原料,经过改性,在热溶状态下,通过喷嘴挤压出细的塑料丝条,再通过成型装置将挤出的塑料丝在结点上熔接,形成三维立体网状结构。目前塑料芯体有几种不同的截面形状:多孔矩形、中空矩形、多孔圆形以及中空圆形四种结构形式的塑料盲沟产品。中空型的塑料盲沟材通水量大、排水性能好,而多孔型塑料盲沟材耐压性能较好。包裹在芯体外的滤膜也有多种型式,可根据现场土质情况选用,对于沙性土一般采用尼龙丝网作为滤膜,对于一般土质可选用100 200g/m2无纺土工布。南京海河土工合成材料有限责任公司己具备生产上述四种结构型式的塑料盲沟产品的能力。本项目主要是试验研究该公司生产的不同型式、不同尺寸塑料盲沟的通水量,为塑料盲沟产品的推广应用提供科学依据。

  2塑料盲沟通水置试验介绍通水童是指塑料盲沟在一定条件下(如压力、水力坡降),单位时间内能够通过的水量,单位为m3/s,是反映塑料盲沟排水能力的水力学性能。

  塑料盲沟内的水流处于符合伯努利定律的管流及符合达西定律的渗流之间的状态。由于塑料盲沟内的水流阻力系数是个变数,通水量与水头损失呈非线性关系。设塑料盲沟内通水童为0,测试段水头损失为"(单位为m),为塑料盲沟的系数,则有Q二对于不同型号的塑料盲沟,其关系曲线是不同的,所以对于每一种形式的塑料盲沟都要通过试验得出通水量与水头损失之间的对应关系,用最小二乘法拟合得出塑料盲沟通水量的计算式。若已知水力坡降丨、塑料盲沟长度1,根据//=/xZ换算出水头损失,再由上式即可算出塑料盲沟的通水量。设计时可根据测试部门提供的试验检测结果确定塑料盲沟的排水能力。

  塑料盲沟通水量试验是在南京水利科学研究院水工研究所固定钢板水库设备中进行,该水库尺寸为:长X宽X高=2.0mX2.0mX2.5m,水泵房、平水塔循环水系统。测压管水头用鉴定过的英钢尺测量,精度为0.5mm;用直角三角形薄壁量水堰测量管道过水流量,量水堰高0.36m,宽0.80m,堰上水头用南京水文仪器厂生产的测针测量,测童精度为0.1mm.流量计算公式为:0=,其中:C为量水堰的系数,根据该量水堰的特点,选用曰本沼知黑川渊泽经验公式计算该系数其中P为堰高,//为堰上水头,均以米计。为水力学性能试验设备装置平面布置,为塑料盲沟水力学性能试验设备装置照片。

  本试验取塑料盲沟材试件长0.5m,为观察水流流态采用透明有机玻璃材料,根据不同型号的塑料盲沟外形尺寸,加工成有机玻璃管,将塑料盲沟紧密地套入有机玻璃管中间,有机玻璃管长3.0m,塑料盲沟两端有1.25m的过渡段。有机玻璃的糙率n为0.008,相对多孔塑料盲沟材来说,其对水流的阻力可忽略不计。因此,距塑料盲沟两端0.2m的稳定的过水断面设置四个时均压力测点,并用玻璃三通连通,以施测塑料盲沟前后两断面的测压管水头,进而得出塑料盲沟的水头损失。安装时将有机玻璃管水平放置,上游端与钢板水库连接,下游端与平水室连接。

  本次试验对南京海河土工合成材料有限责任公司生产的以下6种规格的塑料盲沟进行了水力学性能的试验测试。

  表1塑料盲沟产品型号、规格型号规格(宽X厚X长mm)备注020mm中空射压型多孔重酎压型45mm中空射ffi型050mm中空耐压型070mm中空射型多孔重射压型3塑料盲沟通水量试验结果与讨论根据试验结果由最小二乘法将塑料盲沟通水量拟合成2=尺/广幂指数形式,为了进行比较,现列于表2.表2不同型号塑料盲沟通水置试验关系式1料盲沟号关联系数/7通水量试式。系数尺为(1.72.43)X10'反映出塑料盲沟过流断面越大,系数/:越大,其通水量也就越大。

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