2.4. Расчет участка № 1.
Целью данного расчета является определение падения давления на 1-ом участке водопровода.
Зададимся скоростью движения воды в трубопроводе из промежутка 0,3 – 0,5(м/с). Примем скорость U=0,5(м/с)
Определим диаметр трубы по формуле (1.1),
где:
Q – расход теплоносителя, который, согласно варианту задания, на 1-м участке составляет 105 л/с, или 0.105 м3/с
Таким образом, получаем:
По ГОСТ 5525-61 из [1] примем наружный диаметр
трубы
,
толщиной
δ = 0,0174(м)
Внутренний диаметр трубы найдем по формуле (1.2):
Фактическую скорость на 1-ом участке найдём по формуле (1.3):
м/с.
Найдем число Рейнольдса по формуле
(1.4),где
-
коэффициент кинематической вязкости
воды при температуре 19 С из табл.2 [1] :
Для стальных умеренно заржавленных труб по табл. 8 [1] принимаем
Предельные числа Рейнольса рассчитаем по формулам: (1.5) и (1.6):
.
Коэффициент жидкостного трения (табл. 11 [1]) найдем по формуле Альтшуля:
(1.13)
Сумму местных сопротивлений на 1-ом участке определим по формуле (1.8):
Таким образом, получим:
Эквивалентная длина участка:
Приведенная длина участка:
Удельные потери энергии:
Допустимое давление на всасывающем патрубке насоса:
Допустимая высота всасывания при атмосферном давлении 0.1 МПа:
Падение давления напора на участке определим по формуле (1.9).
где:
,
где:
g- ускорение свободного падения, (g = 9,81 (м/ )),
Определим зависимость падения давления от расхода на 1-ом участке по формуле (1.9).
Результаты сведем в таблицу:
Таблица. «Зависимость падения давления от расхода на первом участке»
Q( ) |
0 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
(м) |
9 |
9,001 |
9,002 |
9,003 |
9,005 |
9,007 |
9,009 |
9,012 |
9,015 |
9,019 |
По полученной зависимости строим характеристику сети для 1-го участка
(см. приложение 1).
Вывод: на данном этапе расчета водопровода были определены следующие параметры 1-го участка: диаметр труб, скорость воды, критерий Рейнольдса, коэффициент местных сопротивлений и гидравлического трения. Была получена и построена зависимость между падением давления от расхода.
3. Мощность насоса.
Напор, развиваемый насосом:
Мощность на валу:
Заключение.
В ходе расчета курсового проекта были определены параметры разветвленного трубопровода, транспортирующего несжимаемую жидкость. Построены зависимости падения давления от расхода и по этим зависимостям был отрегулирован расход на потребителей.
Использованная литература:
1) Кулагин Ю.М., Капустина Т.М., Черкасский В.М. «Учебное пособие по гидравлическому расчету трубопроводов» Иваново 1976 г.