Реферат: Расчет водопроводной сети
Курсовая работа по гидравлике студенткиЕронько Ирина 3016/I группы
МВ и ССО РФ
Санкт-ПетербургскийГосударственный технический университет
Гидротехническийфакультет
Кафедрагидравлики
Санкт-Петербург
1996
1. Расчет водопроводной сети.
1.1. Расчет магистрального трубопровода .
Вкачестве магистрального трубопровода выбираем линию, наиболее нагруженнуюрасходами и имеющую командные отметки. Это линия 1-2-3-4 .
Расчетныерасходы на участках магистрального трубопровода определяем по формулам :
/>, ( 1.1 )
где/> — расчетныйрасход для участка 1-2, л/с; q2, q4, q5, q6 — расчетные расходы воды,забираемые в отдельных точках сети, л/с; ql — забираемый с 1 м длинытрубопровода 2-5. л/с; l2-5 — длина участка 2-5, м .
/>л/с
/>, ( 1.2 )
где/> — расчетныйрасход для участка 2-3, л/с .
/> л/с
/>, ( 1.3 )
где/> — расчетныйрасход для участка 3-4, л/с .
/> л/с
Задаемсядля отдельных участков экономической скоростью />м/с и с ее помощью находим диаметрытруб магистрали по формуле :
/>, ( 1.4 )
гдеDj — диаметр j — ого участка магистрали, м .
Диаметрыотдельных участков магистрали ищем по формуле ( 1.4 ) :
/>м
Принимаемдействительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл.5-2 /, />.
/>м
Принимаемдействительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл.5-2 /, />.
/>
Принимаемдействительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл.5-2 /, />.
1.2. Расчет ответвлений .
Исходяиз возможности определения потерь напора в ответвлениях, проводим расчетдиаметров :
а).ответвление 3-6
Потерюнапора по длине находим по формуле :
hl3-6 = Ñ l3 — Ñ l6, ( 1.5 )
гдеhl3-6 — потеря напора по длине, м ;Ñ l3,Ñ l6 — пьезометрические высоты точек, м .
Пьезометрическиевысоты точек находим по формуле :
Ñ lj = Ñj + h, ( 1.6 )
гдеÑj — отметка точки, м; h — наименьшеедопустимое возвышение пьезометрической линии над поверхностью земли, м .
Указанныевыше величины равны :
Ñl3 = 15 + 8 = 23 м
Ñl6 = 6 + 8 = 14 м
hl3-6= 23 — 14 = 9 м
Сдругой стороны потеря напора по длине может быть выражена по другой формуле :
/> , ( 1.7 )
гдеKj — j-ый коэффициент расхода, л/с .
Откуда:
/> ( 1.8 )
/>
Посоответствующим таблицам /1, с.211, табл.5-2/ находим ближайшее большее сортаментноезначение коэффициента расхода Kсорт = 110.59 л/с и соответствующее ему значениедиаметра D3-6 = = 0.125 м .
б).ответвление 2-5
Потерюнапора по длине находим по формуле :
hl2-5 = Ñ l2 — Ñ l5, ( 1.9 )
гдепьезометрические высоты точек находим по формуле ( 1.6 ):
Ñl2 = 14 + 8 = 22 м
Ñl5 = 4 +8 = 12 м
Указаннаявыше величина будет равна :
hl2-5= 22 — 12 =10 м
Коэффициентрасхода находим по формуле ( 1.8 ), где расход ищется по формуле :
/>, ( 1.10 )
где/>.
/>
Коэффициентрасхода равен :
/> л/с
Посоответствующим таблицам /1, с.211, табл.5-2/ находим ближайшее большеесортаментное значение коэффициента расхода Kсорт = 61.37 л/с и соответствующееему значение диаметра D2-5 = = 0.1 м .
Таккак значения диаметров участков труб были взяты сортаментных значений, т.е.отличных от рассчитанных, то потери напора по длина будут отличаться отрассчитанных выше. Действительные значения потерь напора вычисляем по формуле( 1.7 ), подставляя туда сортаментное значение коэффициента расхода :
/>
/>
1.3. Определение высоты водонапорнойбашни .
Дляопределения высоты водонапорной башни сначала рассчитываем потери напора подлине на всех участках магистрального трубопровода по формуле ( 1.7 ) :
/>,
/>,
/>,
гдезначения коэффициента расхода брались из /1, с.211, табл.5-2/ .
Высотабашни рассчитывается по формуле :
HБ= Ñ l1 — Ñ1, ( 1.11 )
гдеHБ — высота башни, м, а пьезометрическая высота точки 1 рассчитывается поформуле :
Ñl1 = Ñ4 +/>
Высотабашни равна :
HБ= 43.5 — 18 = 25.5 м
2. Расчет водопровода .
2.1. Определение расходов />, />и />.
Определятьрасходы />, />и /> будем при условииполного открытия в точке С крана.Формулу для расхода /> получаем, выражая расход извыражения ( 1.7 ) :
/>, ( 2.1 )
гдезначение коэффициента расхода />бралось из /1, с.211, табл.5-2/, апотеря напора на 1-ом участке равна :
hl1= ÑА — ÑC
ÑА=zВ + hБ1 = 8 + 12 = 20 м
ÑC = zC = 6 м
hl1 = 20 — 6 = 14 м
Указанная вышевеличина будет равна :
/>
Длянахождения расхода /> рассмотрим движение жидкости сразуна двух участках — на 4-ом и на участке, где трубопровод разветвляется :
hl= /> ( 2.2 )
/> ( 2.3 )
/> ( 2.4 )
Подставляяизвестные величины в уравнение ( 2.4 ), получаем соотношение между расходами впараллельных ветвях трубопровода :
/>, ( 2.5 )
гдезначения K1 и K2 брались из /1, с.211, табл.5-2/ .
Подставляемсоотношение ( 2.5 ) в ( 2.3 ), получаем :
/> ( 2.6 )
Вычисляемпотерю по длине на этом участке :
/>ÑG — ÑC/>
Подставляемполученные соотношения ( 2.5 ) и ( 2 6 ) и известные величины в уравнение ( 2.2) :
6=/>
/>
/>
/>
Поформуле ( 2.6 ), получаем :
/>
Расход, выливающийся из крана в точке С, ищется по формуле :
/>
2.2… Построение кривой зависимости /> и />.
Полагаем, что открытие крана в точке С изменяется от 0 до />. Для построения графика рассмотримчастные случаи .
а)./>, />.
Рассмотримдвижение жидкости по всему трубопроводу, разность отметок уровней воды в баке1 и баке 2 будет являтся суммой всех потерь напора по длине :
ÑA- ÑG/>( 2.7 )
Заменяем/> , а изформулы ( 2.5 ) и формулы ( 2.6 ) подставляем значения расходов :
/> ( 2.8 )
Подставляемизвестные величины и считаем расходы :
/>
/>
/>
/>
б). /> , /> .
ÑA — ÑG />
Подставляемизвестные значения отметок и коэффициента расхода из / 1, с.211, табл.5-2 / :
/>
/>
/>
/>
Понайденным выше данным :/>
/>л/с
/> л/с
/> л/с
/> л/с
строимграфик зависимости /> и />.
2.3. Построение пьезометрической линиидля случая, когда />.
Дляпостроения пьезометрической линии нужно посчитать потери напора по длине навсех участках трубопровода по формуле ( 1.7 ), а значения расходов взять изпостроенного ранее графика зависимости /> и /> для />.
Изграфика />л/си />л/с, а /> л/с.Подставляем эти данные в формулу ( 1.7 ) и получаем значения потерь напора навсех участках трубопровода :
/>м
/> м
/> м
Список литературы
1.Чугаев Р.Р. Гидравлика ( техническая механика жидкости ). — Л.: Энергоиздат,1982. — 672 с.
2.Кожевникова Е.Н., Орлов В.Т. Методические указания по выполнению курсовых ирасчетно-грвфических работ по курсу гидравлики. — Л.: Издание ЛПИ им. М.И.Калинина, 1985. — 48 с.