Реферат: Расчет водопроводной сети
Расчет магистрального трубопровода. Определение высоты водонапорной башни. Определение расходов.
Курсовая работа Еронько Ирины 3016/I группы
МВ и ССО РФ
Санкт-Петербургский Государственный технический университет
Гидротехнический факультет, кафедра гидравлики
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
1996
Содержание
1. Расчет водопроводной сети
1.1. Расчет магистрального трубопровода
1.2. Расчет ответвлений
1.3. Определение высоты водонапорной башни
2. Расчет водопровода
2.1. Определение расходов , и
2.2… Построение кривой зависимости и
2.3. Построение пьезометрической линии для случая, когда
Литература
1. Расчет водопроводной сети.
1.1. Расчет магистрального трубопровода .
В качестве магистрального трубопровода выбираем линию, наиболее нагруженную расходами и имеющую командные отметки. Это линия 1-2-3-4 .
Расчетные расходы на участках магистрального трубопровода определяем по формулам :
, ( 1.1 )
где — расчетный расход 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 длины трубопровода 2-5. л/с; l2-5 — длина участка 2-5, м .
л/с
, ( 1.2 )
где — расчетный расход для участка 2-3, л/с .
л/с
, ( 1.3 )
где — расчетный расход для участка 3-4, л/с .
л/с
Задаемся для отдельных участков экономической скоростью м/с и с ее помощью находим диаметры труб магистрали по формуле :
, ( 1.4 )
где Dj — диаметр j — ого участка магистрали, м .
Диаметры отдельных участков магистрали ищем по формуле ( 1.4 ) :
м
Принимаем действительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл. 5-2 /, .
м
Принимаем действительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл. 5-2 /, .
Принимаем действительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл. 5-2 /, .
1.2. Расчет ответвлений .
Исходя из возможности определения потерь напора в ответвлениях, проводим расчет диаметров :
а). ответвление 3-6
Потерю напора по длине находим по формуле :
hl3-6 = Ñ l3 — Ñ l6, ( 1.5 )
где hl3-6 — потеря напора по длине, м ;Ñ l3,Ñ l6 — пьезометрические высоты точек, м .
Пьезометрические высоты точек находим по формуле :
Ñ lj = Ñj + h, ( 1.6 )
где Ñj — отметка точки, м; h — наименьшее допустимое возвышение пьезометрической линии над поверхностью земли, м .
Указанные выше величины равны :
Ñ l3 = 15 + 8 = 23 м
Ñ l6 = 6 + 8 = 14 м
hl3-6 = 23 — 14 = 9 м
С другой стороны потеря напора по длине может быть выражена по другой формуле :
, ( 1.7 )
где Kj — j-ый коэффициент расхода, л/с .
Откуда :
( 1.8 )
По соответствующим таблицам /1, с.211, табл.5-2/ находим ближайшее большее сортаментное значение коэффициента расхода Kсорт = 110.59 л/с и соответствующее ему значение диаметра D3-6 = = 0.125 м .
б). ответвление 2-5
Потерю напора по длине находим по формуле :
hl2-5 = Ñ l2 — Ñ l5, ( 1.9 )
где пьезометрические высоты точек находим по формуле ( 1.6 ):
Ñ l2 = 14 + 8 = 22 м
Ñ l5 = 4 +8 = 12 м
Указанная выше величина будет равна :
hl2-5 = 22 — 12 =10 м
Коэффициент расхода находим по формуле ( 1.8 ), где расход ищется по формуле :
, ( 1.10 )
где .
Коэффициент расхода равен :
л/с
По соответствующим таблицам /1, с.211, табл.5-2/ находим ближайшее большее сортаментное значение коэффициента расхода Kсорт = 61.37 л/с и соответствующее ему значение диаметра D2-5 = = 0.1 м .
Так как значения диаметров участков труб были взяты сортаментных значений, т.е. отличных от рассчитанных, то потери напора по длина будут отличаться от рассчитанных выше. Действительные значения потерь напора вычисляем по формуле ( 1.7 ), подставляя туда сортаментное значение коэффициента расхода :
1.3. Определение высоты водонапорной башни .
Для определения высоты водонапорной башни сначала рассчитываем потери напора по длине на всех участках магистрального трубопровода по формуле ( 1.7 ) :
,
,
,
где значения коэффициента расхода брались из /1, с.211, табл.5-2/ .
Высота башни рассчитывается по формуле :
HБ = Ñ l1 — Ñ1, ( 1.11 )
где HБ — высота башни, м, а пьезометрическая высота точки 1 рассчитывается по формуле :
Ñ l1 = Ñ4 +
Высота башни равна :
HБ = 43.5 — 18 = 25.5 м
2. Расчет водопровода .
2.1. Определение расходов , и .
Определять расходы , и будем при условии полного открытия в точке С крана.Формулу для расхода получаем, выражая расход из выражения ( 1.7 ) :
, ( 2.1 )
где значение коэффициента расхода бралось из /1, с.211, табл.5-2/, а потеря 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 выше величина будет равна :
Для нахождения расхода рассмотрим движение жидкости сразу на двух участках — на 4-ом и на участке, где трубопровод разветвляется :
hl = ( 2.2 )
( 2.3 )
( 2.4 )
Подставляя известные величины в уравнение ( 2.4 ), получаем соотношение между расходами в параллельных ветвях трубопровода :
, ( 2.5 )
где значения K1 и K2 брались из /1, с.211, табл.5-2/ .
Подставляем соотношение ( 2.5 ) в ( 2.3 ), получаем :
( 2.6 )
Вычисляем потерю по длине на этом участке :
ÑG — ÑC
Подставляем полученные соотношения ( 2.5 ) и ( 2 6 ) и известные величины в уравнение ( 2.2 ) :
6 =
По формуле ( 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 рассмотрим частные случаи .
а). , .
Рассмотрим движение жидкости по всему трубопроводу, разность отметок уровней воды в баке 1 и баке 2 будет являтся суммой всех потерь напора по длине :
ÑA — ÑG( 2.7 )
Заменяем , а из формулы ( 2.5 ) и формулы ( 2.6 ) подставляем значения расходов :
( 2.8 )
Подставляем известные величины и считаем расходы :
б). , .
ÑA — ÑG
Подставляем известные значения отметок и коэффициента расхода из / 1, с.211, табл.5-2 / :
По найденным выше данным :
л/с
л/с
л/с
л/с
строим график зависимости и .
2.3. Построение пьезометрической линии для случая, когда .
Для построения пьезометрической линии нужно посчитать потери напора по длине на всех участках трубопровода по формуле ( 1.7 ), а значения расходов взять из построенного ранее графика зависимости и для .
Из графика л/с и л/с, а л/с. Подставляем эти данные в формулу ( 1.7 ) и получаем значения потерь напора на всех 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 и расчетно-грвфических работ по курсу гидравлики. — Л.: Издание ЛПИ им. М.И. Калинина, 1985. — 48 с.