研究实践
虹吸流雨水排水系统溢流雨水斗试验研究
----第二十六届江苏省青少年科技创新大赛 中学生科技创新项目
| 项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
| MA153001T | 数学 | 高中组 | 集体项目 | 江苏 | 物理模拟 数值模拟 溢流雨水斗设计 溢流缺陷 雨水排水系统 |
项目简介：
1、分析了屋面雨水排水系统的原理、特点及理论计算方法，对雨水排水系统中溢流设施存在的缺陷与不足，及溢流产生的原因进行详细阐述。提出了解决雨水排水系统中溢流设施缺陷的溢流雨水斗新型设计方案，并在重力式雨水斗基础上改造设计了用于虹吸流雨水排水系统的“溢流雨水斗”。采用(CFD)Fluent软件模拟溢流雨水斗作为排水系统溢流设施的工况。模拟了溢流雨水斗启动工况、溢流工况及关闭工况的雨量条件（斗前水深）和运行方式，验证排出超设计流量雨水时的有效溢流作用。通过物理模型试验，验证了设计制作的溢流雨水斗模型在给定雨量条件下（斗前水深）排出超设计流量雨水时的全过程工况。
2、通过生活中观察发现屋面排水存在的溢流问题。
3、解决建筑屋面雨水溢流问题。将重力式雨水斗改造成溢流雨水斗，并通过试验验证溢流雨水斗工作原理。
4、对屋面雨水排水系统进行综合分析；提出新型溢流雨水斗设计模型；通过数学模拟和物理试验对溢流雨水斗进行试验研究；对试验模拟结果进行分析。
5、文献阅读、现场参观、数学统计及物理学方法、计算机模拟技术、物理模型试验等。重力平衡及杠杆原理。
6、设计了新型溢流雨水斗设计模型。
7、经东南大学图书馆查新，在国内尚未见公开中文文献报道。
8、对现有虹吸雨水排水系统的影响还需进一步研究，有待进行工程实践检验，借助大型工程进行原型观测。溢流雨水斗的额定流量还需试验测定，为设计提供更加准确的数据。
9、沈亦飞根据生活中所见现象提出，并对屋面雨水的排放进行了相关文献阅读，并发现屋面雨水排放的溢流问题，经进一步学习和大量阅读文献，形成论文初稿。在初稿的基础上黄安慧对相关文献进一步搜集并提出问题进行讨论，对论文文献综述部分进行了补充，进一步完善了论文的理论分析基础。苗芃芃对物理模型的尺寸及实验方法提出建议和意见，修改了部分溢流雨水斗物理试验的方法及数据。