MIKE URBAN – MOUSE Csıhálózati áramlási modell Modell elemek
Készült az UW UWexpert expert projekt keretében, a DHI Prága oktatási anyagainak felhasználásával 1
UW UWexpert expert Kiválasztás menü és eszköztár
UW UWexpert expert Csomópontok és csövek A csomópont egyszerő elem (akna) ami két csövet csatlakoztat és megengedi a rendszer felszíni terhelését A legtöbb esetben a helyzet egyszerő: egy aknához egy csıcsatlakozik és távozik. De lehetnek igen bonyolult helyzetek, amikor több, különbözı szinten csatlakozó (esetleg kimenı) csatorna kapcsolódik...
1
UW UWexpert expert Akna geometria Az akna helyét rögzítı koordináták, a fenékszint, terepszint és az átmérı képezik a fı geometriai adatokat.. adatokat
Terepszint (m)
Átmérı (m)
Fenékszint (m)
UW UWexpert expert MOUSE csomópontok: elfolyásos és nem elfolyásos aknák Elfolyásos aknák: A kiömlı víz elvész a rendszerbıl
Nem elfolyásos aknák: A megadott szint felett kiömlı víz ki van véve az aknára vonatkozó folytonossági egyenletbıl
UW UWexpert expert MOUSE csomópontok: : Tározó Ez a csomópont típus megfeleltehetı: megfeleltehetı: • Nem körkeresztmetszető aknaként • Tartályként • Tározóként • Természetes tóként A tározókat, mivel a csatornamodell 1D1D-s, aknaként modellezzük annak ellenére, hogy térfogata annál sokkal nagyobb is lehet. A vízmélységgel változó térfogatot azonban figyelembe vesszük.
2
UW UWexpert expert MOUSE csomópontok: : Tározó
1.8 106 m3
3.5 106 m3
0.6 106 m3
UW UWexpert expert MOUSE csomópontok: : Tározó Tározó adatok: X-koordinata Y-koordinata Terepszint [m Bf.] Fenékszint [m Bf.] Kritikus szint [m Bf.] Kifolyó szelvény
19.20 16.20
Ac (m2)
14.20
H = magasság [m Bf.] Ac= átfolyási keresztmetszet (m2) As= vízfelszín (m2)
20.00
Geometriai adatok:
As (m2)
3.00 5.00 3.00
UW UWexpert expert MOUSE csomópontok: : Tározó geometria A tározó geometriáját a magasság (H) és a hozzá tartozó vízfelszín területével (As), valamint a folyásirányra merıleges átfolyási területtel (As) írjuk le.
3
UW UWexpert expert MOUSE csomópontok: egyéb típusok KIFOLYÁS: - Állandó, vagy idıben változó víszint mint kerületi feltétel – szabad vagy visszaduzzasztott kifolyás - Felhasználói Q-H kapcsolat - Egy kifolyáshoz csak egy csı csatlakoztatható TÁROZÓ CSOMÓPONT: - Fiktív csomópont méretek nélkül -Feladata bukó vagy szivattyú által keletkezı terhelés fogadása - A tározódó víz a megadott függvény szerint visszafolyik a rendszerbe - A felszíni kiöntések szimulációjára szolgál
UW UWexpert expert Energiaveszteség az aknákban Sokesetben az aknáknál fellépı veszteségek a csısúrlódásihoz képest elhenyegolhatók. Az áramlást azonban megzavarhatja az iránytörés, fenékesés, átmésı és szelvényváltás, és különösen ha egy aknához több csatorna csatlakozik.
.
Egy be- és kivezetéses, irányváltásos akna Q out
6.8 a Q in
b
UW UWexpert expert Csövek - Geometria A fı geometriai adatok: kezdıkezdı- és végcsomópont (aknák), fenékszintek és a szelvényalakok és szelvényméretek. szelvényméretek.
Felvízi akna
Csıhossz
Alvízi akna
Fenékszint
4
UW UWexpert expert Csövek - Keresztszelvények A leggyakoribb körszelvényen kívül igen sokféle fordul elı a gyakorlatban... gyakorlatban...
Kör
Tojás
B Összetett
UW UWexpert expert Csısúrlódási veszteség
A veszteség a csıfal érdességétıl függ. Például a mőanyagcsı sokkal simább mint a beton Az érdességet többnyire a Manning számmal jellemezzük (50 : nagyon érdes 85 : nagyon sima) sima) A valóságban a veszteségeket az illesztések és az irányváltások is befolyásolják.. Ez az oka, hogy a tényezı befolyásolják gyakran kalibrálandó.
UW UWexpert expert Szabványos szelvények a MIKE URBAN MOUSE-ban Kör
Tojás
B
Négyszög B=D
Dán tojás
B=D
5
UW UWexpert expert Magasság – Széllesség adatok H-W koordinaták alulról felfelé H3 H2
H-W Nyílt
H1 W1 W2 W3
W
Mag. 0.0 0.2 0.5 0.6 1.0 1.4 2.0 2.6 3.0 4.0
Szélesség 0.0 0.5 0.7 1.5 2.2 2.7 3.0 2.7 2.2 0.0
Magasság
H3
H-W Zárt
H2 H1 W1 W2 W3
W Szélesség
UW UWexpert expert A keresztszelvények megadása (XZ) Z X-Z Nyílt 1
7 2 3
8
Az X-Z koordináták óramutató járásával ellentétes iránban történı megadása
6 5
4
X
Z 5
6
4 3
X-Z Zárt
7 8 1
2
X
UW UWexpert expert Aknák és csövek a szoftverben A MOUSE modell modell különbözı típusú csomópontokból és kapcsolatokból áll: a legygakrabban aknákból. A rendszert ezek kapcsolatai éítik fel
6
UW UWexpert expert Keresztszelvény szerkesztı a MOUSE-ban
UW UWexpert expert Szivattyútípusok Hidraulikai szempontból fıként két típusú szivattyút alkalmazunk a csatornahálózatokban: • Centrifug entrifugá ál és • Archimedes csigaszivattúkat A szivattyúk állandó és változó fordulatszámmal üzemelhetnek A szivattyúzás = energiaátadás a folyadéknak Szivattyú jelleggörbe
UW UWexpert expert Példák az átemelı üzemelésére Leürítı nyitva => gravitációs üzem: szivattyú(Nem üzemell ) Vízszint a csatornában Befogadó Leürítı NYITVA
Leürítı zárva => Szivattyúzás: szivattyú ( üzemel ) Befogadó Max cstornabeli vízszint Leürítı ZÁRVA
7
UW UWexpert expert Az átemelı helyszíne és üzemelése A szivattyúkat gyakran helyezzük egyazon aknába és üzemeltetjük együttesen, vagy váltakozva, a biztonság és az élettartam növelése érdekében Többletszivattyúkat léptethetünk üzembe, ha a normál kapacitás kimerült, a terhelés nagyobb A csatornázási modellezés problémáit gyakran a szivattyúk helyes modellezése okozza correctly
UW UWexpert expert Szivattyúk - 1 példa
UW UWexpert expert Szivattyúk - 2 példa
8
UW UWexpert expert Szivattyúk - 3 példa
UW UWexpert expert MOUSE Bukók Bukókat használunk a túlterhelések csökkentésére A bukók ugyancsak alkalmasak a hálózati pontokon szükséges lefolyásirányításra A túlfolyó lehet szabad, vagy visszaduzzasztott átbukású A modellben a felhasználó által megadható a QQ-H görbe, vagy a bukóképlet
UW UWexpert expert Bukó - geometria A bukók fı geometriai jellemzıit az alvízialvíziés a felvízi szintek (aknák/tározók), a bukóélszint, a bukóél hossza és szelvénye
Szélesküszöbő bukó
Élesküszöbő bukó
9
UW UWexpert expert Bukási típusok Szabad átbukás
Alulról befolyásolt átbukás
UW UWexpert expert Bukóképlet – szabad átbukás Homlokbukó
Oldalbukó
• B : vízfelszín szélessége • H : átbukási magasság • Kc : Bukótényezı (veszteségtényezı)
UW UWexpert expert Bukók - fotó
10
