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目前，高層建筑排水管道系統(tǒng)中污水溢出、氣味外漏及噪音問題成為關(guān)注焦點(diǎn)。本項(xiàng)目根據(jù)建筑排水立管內(nèi)的水流特點(diǎn)，自主研發(fā)出符合流體力學(xué)原理的新型氣水分離旋流器，能夠提升建筑排水立管通氣能力，減少管道壓力波動(dòng)和臭氣外漏，同時(shí)形成的附壁螺旋流可有效減少水流沖擊碰撞，降低噪音；該裝置的應(yīng)用可替代現(xiàn)有的專用通氣管，增加室內(nèi)使用空間，減少管材用量，同時(shí)降低工程造價(jià)，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

隨著人們生活水平的日益提高，高層建筑排水系統(tǒng)也逐漸引起人們關(guān)注。傳統(tǒng)的雙立管排水系統(tǒng)中噪音問題，廢水溢出，滴水和滲漏等問題一直未得到妥善解決，而如今進(jìn)入市場(chǎng)的螺旋管價(jià)格是普通PVC管材的3~4倍，使推廣應(yīng)用受到限制，基于上述現(xiàn)狀，采用特殊管件解決高層建筑污水立管排水能力，是個(gè)很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的課題。 本項(xiàng)目，即旋流式單立管排水系統(tǒng)中的新型氣水分離旋流器，是一套安裝在各個(gè)樓層的排水橫支管與立管連接的三通下部，具有排水與通氣的雙重功能的特殊管件。水流在立管中受旋流器作用，沿管壁均勻旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)，降低噪音的同時(shí)在管道中心形成管心氣流，并且通過伸頂透氣管與外界空氣相通，從而保證了系統(tǒng)中壓力的穩(wěn)定，具有良好的通氣能力。因此，本裝置可以不必像傳統(tǒng)雙立管排水系統(tǒng)那樣另設(shè)通氣管，達(dá)到僅用一根立管就可排放較大污水流量的目的。 本項(xiàng)目的突破性與創(chuàng)新性在于，以設(shè)有旋流器配件的單立管排水系統(tǒng)代替設(shè)有通氣管的雙立管排水系統(tǒng)，力求最大限度地節(jié)省管材、減少占地使用面積。本項(xiàng)目制作的新型氣水分離旋流器還具有安裝靈活方便、縮短工期、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景看好，勢(shì)必廣受施工建設(shè)者們的青睞。 本項(xiàng)目的關(guān)鍵在于調(diào)整氣水分離器的不同參數(shù)（例如小導(dǎo)流片的數(shù)量，與管軸方向的夾角，大導(dǎo)流片的形狀等），測(cè)量立管中的壓力波動(dòng)和各氣水分離器的臨界流量，并與未設(shè)氣水分離器的空白管進(jìn)行對(duì)比，從而得到最優(yōu)化的氣水分流器模型。 本項(xiàng)目研發(fā)出的氣水旋流器材質(zhì)選用具有耐腐蝕、比強(qiáng)度高、價(jià)格低等優(yōu)異性能PVC塑料,管路內(nèi)由一對(duì)大導(dǎo)流片，一對(duì)小導(dǎo)流片構(gòu)成，每組大導(dǎo)流片為月牙形狀，沿管路的內(nèi)壁上下相對(duì)設(shè)置，每個(gè)大導(dǎo)流片所在的平面與垂直線之間的夾角為40°，而下部的6個(gè)小導(dǎo)流片為直角三角形狀，沿圓周等距與管軸方向呈60°排列。導(dǎo)流片使用PVC膠與管路連接，小導(dǎo)流片直角處磨成光滑狀以防掛住頭發(fā)絲等雜物。在我們的實(shí)驗(yàn)中，普通排水立管的臨界流量為18.5 m3/h，此時(shí)壓力波動(dòng)值達(dá)到-25mm，安裝氣水分離器后排水立管的臨界流量增大至22.5 m3/h，增大了21.6%。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎(jiǎng)
1、中國(guó)第四冶金建設(shè)責(zé)任公司2010年7月23日出具的工程應(yīng)用價(jià)值證明 2、代表學(xué)校參加第三屆“全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新論壇” 我們從全國(guó)高校選送的所有科技創(chuàng)新項(xiàng)目中脫穎而出，榮幸的成為91個(gè)參展項(xiàng)目中的一員3校科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)