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龙图腾网恭喜兰州理工大学申请的专利竖井及获得竖井中水平管位置的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113962106B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2024-09-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111288378.2，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权竖井及获得竖井中水平管位置的方法是由魏佳芳;芦三强;赵文举;乔时雨;孟燕燕;张源设计研发完成，并于2021-11-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本竖井及获得竖井中水平管位置的方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种竖井，所述竖井包括第一井体和第二井体；所述第一井体的一侧设有进水管和进气管，所述进气管位于进水管的上方，第一井体的另一侧设有出流管，所述出流管与第一井体的底部垂直连接，且连接处设有弯肘段；所述第二井体设于出流管上，且第二井体与第一井体平行，所述第二井体与第一井体之间设有水平管，气流通过水平管在第一井体和第二井体中形成内循环。本发明还提供一种获得前述竖井中水平管位置的方法。本发明可保证竖井内形成内循环气流系统，且不影响竖井过流能力的同时，使更多气体参与竖井内的内循环，从而更有效的降低下游管道中的气压。

本发明授权竖井及获得竖井中水平管位置的方法在权利要求书中公布了：1.一种竖井，其特征在于，所述竖井包括第一井体和第二井体；所述第一井体的一侧设有进水管和进气管，所述进气管位于进水管的上方，第一井体的另一侧设有出流管，所述出流管与第一井体的底部垂直连接，且连接处设有弯肘段；所述第二井体设于出流管上，且第二井体与第一井体平行，所述第二井体与第一井体之间设有水平管，气流通过水平管在第一井体和第二井体中形成内循环；获得所述竖井中水平管位置的方法，包括第一方法和第二方法；其中，所述第一方法包括以下具体步骤：S1、建立模型在第一井体和第二井体顶端均密封的竖井中，以进水管口为原点，将第一井体依次分为气压非线性增长段和气压线性增长段，原点向下为正方向的坐标轴Z；假设水平管位于气压非线性增长段，且水平管位于距离原点的L处，即位于Z＝L处；S2、分布气压计算根据建立的模型，分别计算第一井体与水平管连接处的气压PL，以及第二井体与水平管连接处的的气压P'L，具体计算过程如下：第一井体与水平管连接处的气压PL，按照公式1计算： 式中：h表示气压非线性增长段的高度，m；L表示水平管到原点的距离，m；dpdz表示气压线性增长段的气压梯度，pam；P1表示Z＝0.64m处的气压，pa；第二井体与水平管连接处的的气压P'L，按照公式2计算： 式中：P6表示第一井体底部气压，pa；kd表示第二井体、第一井体与水平管段连接处的损失系数；f表示第二井体井壁的摩擦系数；DC表示第二井体的直径，m；Va表示第一井体中气压线性增长区域的平均气体流速，ms；表示第二井体中的平均气体速度，ms；ρa标准大气压室温时的气体密度，kgm3；H表示进水管到出流管的高度，m；其中，P1按照公式3计算： 式中：Pa表示大气压，pa；P1表示Z＝0.64m处的气压，pa；KI进气口处空气流入的损失系数；ρa标准大气压室温时的气体密度，kgm3；为进气管中的气体平均流速，ms；dpdz按照公式4计算： 式中：Qw为来水量，m3s；Cd取0.4表示水滴下落时的拖拽系数；d＝2表示水滴的直径，mm；V＝6表示水滴下落的平均速度，ms；Ds第一井体的直径，m；Va表示第一井体中气压线性增长区域的平均气体流速，ms；P6按照公式5计算： 式中：H表示进水管到出流管的高度，m；kt表示弯肘段水流下落碰撞时的损失系数；Va、与三者之间的关系如公式6和公式7： 式中：DI表示进气管的直径，m；Ds第一井体的直径，m；DC表示第二井体的直径，m；S3、确定临界位置当水平管内的气体恰好处于临界状态时，水平管两侧气压PL与PL'的关系如公式8：PL＝PL'8计算得到L值，并验证L值，若此时L值位于气压非线性增长段时，点位L即为水平管的临界位置；若此时L值位于气压非线性增长段之外，选择所述第二方法重新获得L值；S4、确定可形成内循环气流时水平管的位置当水平管位于所述临界位置，或者置于临界位置与竖井顶端之间的任一位置时，竖井内的气流可以形成内循环气流；所述第二方法包括以下具体步骤：S1、建立模型在第一井体和第二井体顶端均密封的竖井中，以进水管口为原点，将第一井体依次分为气压非线性增长段和气压线性增长段，原点向下为正方向的坐标轴Z；假设水平管位于气压线性增长段，且水平管位于距离原点的L处，即位于Z＝L处；S2、分布气压计算根据建立的模型，分别计算第一井体与水平管连接处的气压PL，以及第二井体与水平管连接处的的气压P'L，具体计算过程如下：第一井体与水平管连接处的气压PL，按照公式9计算： 式中：h表示气压非线性增长段的高度，m；L表示水平管到原点的距离，m；dpdz表示气压线性增长段的气压梯度，pam；P1表示Z＝0.64m处的气压，pa；第二井体与水平管连接处的的气压P'L，按照公式2计算： 式中：P6表示第一井体底部气压，pa；kd表示第二井体、第一井体与水平管段连接处的损失系数；f表示第二井体井壁的摩擦系数；DC表示第二井体的直径，m；Va表示第一井体中气压线性增长区域的平均气体流速，ms；表示第二井体中的平均气体速度，ms；ρa标准大气压室温时的气体密度，kgm3；H表示进水管到出流管的高度，m；其中，P1按照公式3计算： 式中：Pa表示大气压，pa；P1表示Z＝0.64m处的气压，pa；KI进气口处空气流入的损失系数；ρa标准大气压室温时的气体密度，kgm3；为进气管中的气体平均流速，ms；dpdz按照公式4计算： 式中：Qw为来水量，m3s；Cd取0.4表示水滴下落时的拖拽系数；d＝2表示水滴的直径，mm；V＝6表示水滴下落的平均速度，ms；Ds第一井体的直径，m；Va表示第一井体中气压线性增长区域的平均气体流速，ms；P6按照公式10计算： 式中：H表示进水管到出流管的高度，m；kt表示弯肘段水流下落碰撞时的损失系数；Va、与三者之间的关系如公式6和公式7： 式中：DI表示进气管的直径，m；Ds第一井体的直径，m；DC表示第二井体的直径，m；S3、确定临界位置当水平管内的气体恰好处于临界状态时，水平管两侧气压PL与PL'的关系如公式8：PL＝PL'8计算得到L值，并验证L值，若此时L值位于气压线性增长段时，点位L即为水平管的临界位置；若此时L值位于气压线性增长段之外，选择所述第一方法重新获得L值；S4、确定可形成内循环气流时水平管的位置当水平管位于所述临界位置，或者置于临界位置与竖井顶端之间的任一位置时，竖井内的气流可以形成内循环气流。

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