Расчет водогінної мережі

Расчет водогінної сети

Курсовая робота з гідравліці студентки Еронько Ірина 3016/I группы

МВ і ССО РФ

Санкт-Петербургский Державний технічний университет

Гидротехнический факультет

Кафедра гидравлики

Санкт-Петербург

1996

1. Розрахунок водогінної сети.

1.1. Розрахунок магістрального трубопроводу .

В ролі магістрального трубопроводу вибираємо лінію, найбільш навантажену витратами та має командні позначки. Це лінія 1−2-3−4 .

Розрахункові Витрати ділянках магістрального трубопроводу визначаємо по формулам :

, (1.1).

где — розрахунковий витрата для ділянки 1−2, л/с; q2, q4, q5, q6 — розрахункові витрати води, забираемые окремими точках мережі, л/с; ql — забираемый із першого м довжини трубопроводу 2−5. л/с; l2−5 — довжина ділянки 2−5, м .

л/с.

, (1.2).

где — розрахунковий витрата для ділянки 2−3, л/с .

л/с.

, (1.3).

где — розрахунковий витрата для ділянки 3−4, л/с .

л/с.

Задаємося окремих ділянок економічної швидкістю м/с і з її допомогою знаходимо діаметри труб магістралі по формулі :

, (1.4).

где Dj — діаметр j — ого ділянки магістралі, м .

Діаметри окремих ділянок магістралі шукаємо за такою формулою (1.4) :

м.

Приймаємо дійсне значення діаметра ділянки 1−2 по сортаменту / 1, с. 211, табл. 5−2 /, .

м.

Приймаємо дійсне значення діаметра ділянки 1−2 по сортаменту / 1, с. 211, табл. 5−2 /, .

.

Принимаем дійсне значення діаметра ділянки 1−2 по сортаменту / 1, с. 211, табл. 5−2 /, .

1.2. Розрахунок відгалужень .

З можливості визначення втрат напору в відгалуженнях, проводимо розрахунок діаметрів :

а). відгалуження 3−6.

Втрату напору за довжиною знаходимо за такою формулою :

hl3−6 = Ñ l3 — Ñ l6, (1.5).

где hl3−6 — втрата напору за довжиною, м ;Ñ l3,Ñ l6 — пьезометрические висоти точок, м .

Пьезометрические висоти точок знаходимо по формулі :

Ñ lj = Ñj + h, (1.6).

где Ñj — позначка точки, м; h — найменше дозволене піднесення пьезометрической лінії від поверхні землі, м .

Зазначені вище величини рівні :

Ñ l3 = 15 + 8 = 23 м.

Ñ l6 = 6 + 8 = 14 м.

hl3−6 = 23 — 14 = 9 м.

З іншого боку втрата напору за довжиною може полягати за іншою формулою :

, (1.7).

где Kj — j-ый коефіцієнт витрати, л/с .

Звідки :

(1.8).

.

За відповідними таблицям /1, с. 211,табл.5−2/ знаходимо найближче більше сортаментное значення коефіцієнта витрати Kсорт = 110.59 л/с і відповідне йому значення діаметра D3−6 = = 0.125 м .

б). відгалуження 2−5.

Втрату напору за довжиною знаходимо за такою формулою :

hl2−5 = Ñ l2 — Ñ l5, (1.9).

где пьезометрические висоти точок знаходимо за такою формулою (1.6) :

Ñ l2 = 14 + 8 = 22 м.

Ñ l5 = 4 +8 = 12 м.

Означена вище величина дорівнюватиме :

hl2−5 = 22 — 12 =10 м.

Коефіцієнт витрати знаходимо за такою формулою (1.8), де витрата шукається за такою формулою :

, (1.10).

где .

.

Коефіцієнт витрати дорівнює :

л/с.

За відповідними таблицям /1, с. 211,табл.5−2/ знаходимо найближче більше сортаментное значення коефіцієнта витрати Kсорт = 61.37 л/с і відповідне йому значення діаметра D2−5 = = 0.1 м .

Оскільки значення діаметрів ділянок труб були взято сортаментных значень, тобто. відмінних розрахованих, то втрати напору по довжина різнитимуться від розрахованих вище. Справжні значення втрат напору обчислюємо за такою формулою (1.7), підставляючи туди сортаментное значення коефіцієнта витрати :

.

.

1.3. Визначення висоти водонапірною вежі .

Для визначення висоти водонапірною вежі спочатку розраховуємо втрати напору за довжиною усім ділянках магістрального трубопроводу за такою формулою (1.7) :

,.

,.

,.

где значення коефіцієнта витрати бралися з /1,с.211,табл.5−2/ .

Висота вежі вираховується за формулою :

HБ = Ñ l1 — Ñ1, (1.11).

где HБ — висота вежі, м, а пьезометрическая висота точки 1 вираховується за формулою :

Ñ l1 = Ñ4 +.

Висота вежі дорівнює :

HБ = 43.5 — 18 = 25.5 м.

2. Розрахунок водогону .

2.1. Визначення витрат , і ..

Визначати витрати , і будемо за умови повного відкриття точці З крана. Формулу для витрати отримуємо, висловлюючи витрата з висловлювання (1.7) :

, (2.1).

где значення коефіцієнта витрати зважали з /1,с.211,табл.5−2/, а втрата напору на 1-ом ділянці дорівнює :

hl1 = ÑА — ÑC.

ÑА= zВ + hБ1 = 8 + 12 = 20 м.

ÑC = zC = 6 м.

hl1 = 20 — 6 = 14 м.

Означена вище величина дорівнюватиме :

.

Для перебування витрати розглянемо рух рідини відразу двома ділянках — на 4-ом і ділянці, де трубопровід розгалужується :

hl = (2.2).

(2.3).

(2.4).

Підставляючи відомі величини в рівняння (2.4), отримуємо співвідношення між видатками в паралельних гілках трубопроводу :

, (2.5).

где значення K1 і K2 бралися з /1,с.211,табл.5−2/ .

Підставляємо співвідношення (2.5) в (2.3), отримуємо :

(2.6).

Обчислюємо втрату за довжиною у цьому ділянці :

ÑG — ÑC.

Підставляємо отримані співвідношення (2.5) і (2 6) й відомі величини в рівняння (2.2) :

6 =.

.

.

.

За формулою (2.6), отримуємо :

.

Витрата, выливающийся з крану у точці З, шукається за такою формулою :

.

2.2. Побудова кривою залежності і ..

Гадаємо, що відкриття крана у точці З змінюється від 0 до . Для побудови графіка розглянемо окремі випадки .

а). , .

Розглянемо рух рідини з усього трубопроводу, різницю оцінок рівнів води в баку 1 і баці 2 буде являтся сумою всіх втрат напору за довжиною :

ÑA — ÑG (2.7).

Замінюємо , та якщо з формули (2.5) і формули (2.6) підставляємо значення витрат :

(2.8).

Підставляємо відомі розміру й вважаємо витрати :

.

.

.

.

б). , .

ÑA — ÑG .

Підставляємо відомі значення оцінок і коефіцієнта витрати з / 1, с. 211, табл.5−2 / :

.

.

.

.

По знайденим вище даним :.

л/с.

л/с.

л/с.

л/с.

будуємо графік залежності і .

2.3. Побудова пьезометрической лінії для випадку, коли ..

Для побудови пьезометрической лінії потрібно вважати втрати напору за довжиною усім ділянках трубопроводу за такою формулою (1.7), а значення витрат узяти з побудованого раніше графіка залежності і для .

З графіка л/с і л/с, а л/с. Підставляємо ці дані в формулу (1.7) й одержуємо значення втрат напору усім ділянках трубопроводу :

м.

м.

м.

Список литературы

1. Чугаев Р. Р. Гідравліка (технічна механіка рідини). — Л.: Энергоиздат, 1982. — 672 с.

2. Кожевникова О. Н., Орлов В. Т. Методичні вказівки з виконання курсових і расчетно-грвфических робіт з курсу гідравліки. — Л.: Видання ЛПИ їм. М.И. Калініна, 1985. — 48 з.