Расчет магистрали.

Все расчеты по магистрали (1 – 2 – 3 – 4) удобно свести в таблицу.

Узловые точки	Участки магистрали	Li, км	Qрасч, л/с	di, мм	i, м/с	θ2(i)		, м	Отметки точек
1									130,71
	1-2	0,7	68	300	0,96	1,03	0,001	3,33
2									127,38
	2-3	0,5	43	250	0,88	1,045	0,00263	2,54
3									124,84
	3-4	0,45	10	125	0,82	1,02	0,10543	4,84
4									120

Примечание.

1. Диаметры назначаем из таблиц предельных (рекомендованных их экономических соображений) расходов или предельных скоростей, позволяющих по известному расчетному расходу участка назначить его диаметр (см. приложение).

2. Скорости определяем из формулы = Q_расч /ω

3. Поправку θ_2(i) назначаем из приложения

4. Отметки пьезометрической линии получены из расчета, что отметка пьезометрической линии в конечном узле 4 должна быть равна 110 + 10 (с учетом свободного напора Н_св = 10 м), а остальные отметки возрастают на значение потерянного напора H_i, или иначе говоря, гидравлически необходимая высота водонапорной башни

H_б = 130,71 - 114 ≈ 16,7 м.

Расчет ответвлений принципиально отличается от расчета магистрали:

1. Определяют потери напора в ответвлении, например, на линии

H_2-7 = отм.т.2 - отм.т.7 = 127,38 - 123 = 4,38 м,

где отм.т.2 – отметка пьезометрической линии в т.2; отм.т.7 – отметка пьезометрической линии в т.7; она равняется с учетом свободного напора 113 + 10 = 123 м.

2) Из формулы находим значение и по этим значениям по таблицам находим d_i. При этом фактические потери напора и ветвях будут меньше, свободные напоры в концах ветвей будут больше 10 м.

Ветви	li, м	Qi, л/с	Отметки пьезометрической линии		H i, м	Ii =Hi/li		di, мм
			начала	конца
2-7	600	25	127,38	123	4,38	0,0073	85,62	200
3-6	600	21	124,84	120	4,84	0,0081	54,44	200
3-5	250	12	124,84	121	3,84	0,0154	9,375	125

Пример 8.7.

Определить необходимый напор, обеспечивающий подачу транзитного расхода Q_t = 250 л/с и расхода непрерывной раздачи воды Q_р=300 л/с по трубопроводу длиной l = 1200 м и диаметром d = 400 мм (рис.8.6). Трубы нормальные.

Рис.8.6.

Решение.

3. Напор при непрерывном изменении расхода по длине определяется по формуле

;

где Q_расч – расчетный расход; Q_расч = Q_t + 0,55Q_р = 250 + 0,55∙300 = 415 л/с

2) Определяем среднюю расчетную скорость и сравниваем с _кв.

= Q_расч /ω =0,415/0,1257=3,3м/с > _кв = 1,1 м/с (см приложение ),

т.к. трубопровод работает в квадратичной зоне сопротивления, то θ₂ = 1.

3) Таким образом

= 45,13 м.

Контрольные вопросы.

1. Что такое простой трубопровод?

2. В чем различие между гидравлически длинным и коротким трубопроводами?

3. Какие основные задачи решаются при расчетах установившегося напорного движения в простых трубопроводах?

4. В связи с чем в формулы для расхода и для напора вводятся поправочные коэффициенты?

5. Как зависит изменение потерь напора в квадратичной области сопротивления?

6. В чем гидравлические особенности работы трубопроводов из последовательно и из параллельно соединенных труб?

7. Как учитываются области сопротивления при расчете последовательно соединенных труб?