27. Метод увязки кольцевых водопроводных сетей, предложенный в.Г.Лобачевым и х.Кроссом.
В практике расчета кольцевых водопроводных сетей наибольшее распространение получил метод предложенный В.Г.Лобачевым и Х.Кроссом. Метод В.Г.Лобачева – Х.Кросса заключается а том, что в каждом уравнении вида (61) исключают члены, содержащие поправочные расходы ΔQ смежных колец. Тогда искомое значение поправочного (увязочного) расхода определится по формуле
. (62)
Использование этой формулы значительно упрощает задачу нахождения расходов ΔQ в каждом приближении. Однако увеличивается число последовательных приближений (итераций) для нахождения действительных расходов ΔQ, введение которых к первоначально намеченным расчетным расходам будет удовлетворять условию Σh=0.
Увязка водопроводной сети по методу В.Г.Лобачева – Х.Кросса ведется в табличной форме (табл. 16). Первые пять граф заполняются данными, полученными при составлении расчетной схемы. Значения скорости υ, удельного сопротивления А и коэффициента К для асбестоцементных труб (графы 6, 7, 8) принимаются по таблицам Ф.А.Шевелева и А.Ф.Шевелева. В графе 11 записываются потери напора, подсчитанные на каждом участке. При этом в зависимости от направления движения воды потери напора по участкам будут иметь знак «+» или «−».
Например, для кольца I (рис. 25) на участках 1−2, 2−3 и 3−6 движение воды идет по часовой стрелке – ставится знак «+», а на участках 6–7 и 7–1 движение воды против часовой стрелки – знак «−». Определив потери напора на каждом участке, подсчитывают алгебраическую сумму потерь напора а каждом кольце и получают невязку Δh (в рассматриваемом примере для кольца I ΔhI = +1,95 м; для кольца II ΔhII = +3,18).
При
выполнении расчета требуется, чтобы
невязка по отдельным кольцам не превышала
,
поэтому в данном случае невязка в каждом
кольце получается больше предела.
Необходимо продолжить расчет
перераспределения расходов воды по
участкам и таким образом добиваясь
снижения невязок.
Поправочный расход определяют по формуле (62).
Величина ΔQ всегда имеет знак, противоположный знаку невязки. Это означает, что найденный увязочный расход необходимо пропустить по кольцу в направлении, обратном направлению невязки. Полученные поправочные расходы заносятся в графу 12 и далее определяют новые расчетные расходы (графа 13).
По участкам сети, являющимся смежными для двух колец (в примере участок 3−6), пойдут соответственно два поправочных расхода с учетом их знака.
По исправленным расчетным расходам определяют новые потери напора и невязки для каждого кольца. Если полученные результаты не удовлетворяют, то расчет продолжают. В рассмотренном примере требуемый результат получен после второго исправления.
Таблица 16
Пример гидравлического расчета сети по методу В.Г.Лобачева−Х.Кросса.
Номер кольца |
Номер участка |
Длина участка ℓ, м |
Первоначальное распределение расходов |
|||||||
Расход |
Диа-метр |
Ско-рость |
А106 |
К |
S=AℓК |
SQ |
h=SQ2 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
I |
1 – 2 |
260 |
78 |
300 |
1,28 |
0,914 |
0,965 |
0,0002293 |
0,01789 |
+1,40 |
2 – 3 |
420 |
59 |
250 |
1,36 |
2,227 |
0,957 |
0,00089951 |
0,05281 |
+3,12 |
|
3 – 6 |
470 |
9 |
150 |
0,58 |
31,55 |
1,085 |
0,01609 |
0,1448 |
+1,30 |
|
6 – 7 |
420 |
43 |
250 |
0,99 |
2,227 |
1,002 |
0,000937 |
0,04030 |
−1,73 |
|
7 – 1 |
210 |
70 |
250 |
1,61 |
2,227 |
0,935 |
0,0004373 |
0,03061 |
−2,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ(SQ)I= =0,2864 |
ΔhI= =+1,95 |
|
|
||||||||||
II |
3 – 4 |
410 |
20 |
150 |
1,28 |
31,55 |
0,965 |
0,01248 |
0,2496 |
+4,99 |
4 – 5 |
470 |
11 |
150 |
1,40 |
31,55 |
0,953 |
0,01413 |
0,1554 |
+1,71 |
|
5 – 6 |
410 |
28 |
200 |
1,0 |
6,898 |
1,0 |
0,00283 |
0,07924 |
−2,22 |
|
6 – 3 |
470 |
9 |
150 |
0,58 |
31,55 |
1,085 |
0,01609 |
0,1448 |
−1,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ(SQ)II =0,6290 |
ΔhII= =+3,18 |
|
|
||||||||||
Таблица 16. (окончание)
1-е исправление |
2-е исправление |
|||||||
ΔQ, л/с |
Q, л/с |
SQ |
h=SQ2, м |
ΔQ, л/с |
Q, л/с |
SQ |
h=SQ2, м |
υ, м/с |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
−3,4 |
74,6 |
0,01711 |
+1,28 |
−1,2 |
73,4 |
0,01683 |
+1,24 |
1,20 |
−3,4 |
55,6 |
0,04977 |
+2,77 |
−1,2 |
54,4 |
0,04869 |
+2,65 |
1,25 |
−3,4+2,5 |
8,1 |
0,1303 |
+1,06 |
−1,2+1,0 |
7,9 |
0,1271 |
+1,00 |
0,50 |
+3,4 |
47,4 |
0,04441 |
−2,10 |
+1,2 |
48,6 |
0,04554 |
−2,21 |
1,12 |
+3,4 |
73,4 |
0,0321 |
−2,36 |
+1,2 |
74,6 |
0,03262 |
−2,43 |
1,72 |
|
|
Σ(SQ)I= =0,2737 |
ΔhI= =+0,65 |
|
|
|
Δhn= =+0,25 |
|
|
||||||||
−2,5 |
17,5 |
0,2184 |
+3,82 |
−1,0 |
16,5 |
0,2059 |
+3,40 |
1,06 |
−2,5 |
8,5 |
0,12 |
+1,02 |
−1,0 |
7,5 |
0,1060 |
+0,79 |
0,48 |
+2,5 |
30,5 |
0,08632 |
−2,63 |
+1,0 |
31,5 |
0,08914 |
−2,81 |
1,12 |
+2,5−3,4 |
8,1 |
0,1303 |
−1,06 |
+1,0−1,2 |
7,9 |
0,1271 |
−1,00 |
0,50 |
|
|
Σ(SQ)II= =0,5550 |
ΔhII= =+1,15 |
|
|
|
Δhn= =+0,38 |
|
|
||||||||
