在 输 水 管 道 中 增 设 排 气 阀 在 地 形 起 估 地 段 ， 要 求 输 水 管 道 的 最 高 点 设 排 气 阀 ， 但 实 际 运 行 中 ， 许 多 爆 管 并 未 发生 在 高 点 或 低 点 ， 而 是 发 生 在 高 点 后 的 下 弯 管 段 ， 甚 至 低 压 管 道 也 发 生 此 类 爆 管 。 管 道 中 气囊 的 形 成 过 程 和 它 的 受 力 情 况 进 行 分 析 . 1.气 体 的 聚 集 及 平 衡 在 正 常 情 况 下 ， 管 道 中 的 水 流 可 近 似 地 看 成 是 恒 定 流 （ 压 力 、流 速、温度不变）。 在 这种状态下 ， 水 中 的 气 体 要 逐渐地 析 出， 形 成 大小, 不等的 气 泡上升到管 壁， 气 泡按水 流 流 速向前运 动。 在 上坡段 ， 由于浮力 的 作用， 气 泡流 速可 能大于水 流 速。 因管 壁有一定 粗糙度， 各气 泡运 动方向相同， 很难聚 集 成 大气 泡。 小气 泡沿管 壁一定 宽度向前流 动， 经过 最 高 点 排 气 阀 时， 排 气 管 直径内 的 气 泡有条 件 排 出， 而其 他 气 泡靠 水 流 的 推 力 向下 游 流 去 。 由于管 壁处 的 紊 流 和 流 速和 切 线 特 性 ， 使 一些 经过 排 气管 的 小气 泡越 过 排 气 孔 也 向下 游 流 去 。 越 过 排 气 阀 的 气 泡顺 坡而 行 ， 运 动方向与 气 泡所 受 浮力 的 分 力 p1方向相反 ， 这个 浮力合 力 产 生 的 阻 力 ， 必 然 使 气 泡运 动的 速度减 慢 ， 后 序 气 泡容 易 撞 击 前面 气 泡而 全 成 大气 泡，大气 泡产 生 大的 浮力 浮力 分 力 p1=psinα (1) 式 中 ： p--气 泡受 水 的 浮力 （ p=1/6π d3·p)QX( p--水 的 容 重 d--气 泡 直 径 α--管 道 的 俯 角 气 泡 受 水 流 的 推 力 为 p` v2HA3p2 p＇ =----- .s (2)4B 2g10Rv)(xY v2 r2•f 式 中： ----- － － － 流 速 压 强 （ kg/cm2) c=EHh 2g10kVu s-- 气 泡 最 大 截 面 积 （ s=1/4π d2) v-- 水 流 速 （ m/s)HuqHW vmkeS 当 p1＝ p`时 ， 气 泡 受 力 达 到 平 衡 而 静 止 在 管 道 中 。 ...
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