Построение напорной и пьзометрической линий

Для построения напорной и пьезометрической линий выведем общее уравнение для определения их ординат в любом сечении трубопровода. Для этого напишем уравнение

Бернулли для сечений 0-0 и произвольного сечения х-х

относительно плоскости сравнения S-S (в уравнение подставляется абсолютное давление):

=

Так как P₀ = P_атм; z₀ = H; z_x = 0;≈0 имеем:

8. Определяем числовые значения потерь напора и скоростных:

а) Скоростные напоры

; ;

б) Определяем численные значения всех потерь:

9. Определяем ординаты напорной и пьезометрической линий, а также избыточное давление в следующих сечениях:

а) После входа в трубу

– = 4,5199 м

= 4,51 м

б) Перед внезапным расширением

= 4,154 м

4,154 0,01 = 4,144 м

в) После внезапного расширения

– = 4,15 м

4,15 = 4,1487 м

г) Перед внезапным сужением

4,15 – 0,21 = 3,94 м

3,94 = 3,939

д) После внезапного сужения

м

3,90,053 = 3,864 м

е) Перед задвижкой

м

0,997 – 0,053 = 0,944 м

ж) После задвижки

0,057 м

≈ 0 м

,то есть избыточное давление и , соответственно, пьезометрическая высота на выходе из трубопровода равны 0, что и должно быть , так вода вытекает из трубопровода в атмосферу.

Так как высоты скоростного напора на каждом из участков имеют очень малые значения, то достаточно графически построить только одну напорную линию, которая фактически совпадает с пьезометрической .

H, м Напорная линия

h_{l 1}

4,0 h_{l 2}

h_в.с.

3,5

3,0

h_{l 3}

2,5

2,0

1,5

1,0

h_з.д.

0,5

0 l

II. Второй вариант решения .( Без учёта каждого из местных

сопротивлений )

1. Определим расчётные гидравлические параметры по участкам:

Участок l₁:

а) Средняя скорость =0,453

где d - в [дм]; Q - в [ л/с; ]

Область сопротивления доквадратичная (см. таблицу VII приложения ), то есть для определения потерь по длине надо вводить поправку θ₂ 1,19 (см. таблицу V приложения)

б) Для трубопровода, изготовленного из новых стальных труб диаметром d₁ = 75 мм ; модуль расхода К₁ = 29,70 л/с ( см. таблицу V I приложения) и потери по длине м

Участок l₂:

а) 0,163

где d - в [дм]; Q - в [ л/с; ]

Область сопротивления доквадратичная (см. таблицу VII приложения ), то есть для определения потерь по длине надо вводить поправку θ₂ 1,35 (см. таблицу V приложения )

б) Для трубопровода, изготовленного из новых стальных труб диаметром d₁ = 125 мм ; модуль расхода К₁ = 115,1 л/с ( см. таблицу VI приложения ) и потери по длине м

Участок l₃:

а) 1,02

где d - в [дм]; Q - в [ л/с; ]

Область сопротивления доквадратичная (см. таблицу VII приложения ), то есть для определения потерь по длине надо вводить поправку θ₂ 1,1 (см. таблицу V приложения )

б) Для трубопровода, изготовленного из новых стальных труб диаметром d₁ = 50 мм ; модуль расхода К₁ = 10,1 л/с ( см. таблицу VI приложения ) и потери по длине м