Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Гидравлика / gidravlika41

.doc
Скачиваний:
65
Добавлен:
27.05.2013
Размер:
48.13 Кб
Скачать

Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра гидравлики

Задание №4

по курсу гидравлики

Выполнил студент группы 3013/2

Бобкова Е.В.

Проверил преподаватель

Локтионова Е.А.

Санкт-Петербург

2001

Содержание

  1. Определение диаметров труб для отдельных участков магистрали и ответвлений………………………………………………………………………………2

  2. Определение высоты водонапорной башни……………………………………3

  3. Определение величины расходов QСмах, QIIмах, QIмах…………………………..3

Литература …………………………………………………………………………...6

Определение диаметров труб для отдельных участков магистрали и ответвлений

Устанавливаем расчетные расходы для отдельных участков сети. Расчетный расход какого-либо участка сети должен равняться сумме расходов, забираемых из сети ниже по течению этого участка. Например, расчетных расход для участка 3 – 4:

Q3 – 4 = q4 = 11,3 л/с

расчетный расход для участка 1 – 2

Q1 – 2 = q4 + q5 + q6 + q'l2 –5 + q2 = 66,6 л/с

расчетный расход для участка 2 – 5 будет

Q2 –5 = q5 + 0,55 q'l2 –5 = 21,28 л/с

расчетный расход для участка 2 – 3 будет

Q2 – 3 = q4 + q6 = 27,7 л/с

расчетный расход для участка 3 – 6 будет

Q3 – 6 = q6 = 16,4 л/с

Выбираем линию трубопроводов, которую следует рассматривать как магистральную. В качестве магистрали намечаем линию: наиболее нагруженную расходами, наиболее длинную, характеризуемую наибольшими отметками поверхности земли. Если магистраль будет намечена неудачно, то в конце расчета получим некоторую неувязку, причем расчет придется выполнять заново, задавшись новым направлением магистрали.

Расчет магистрали 1 – 2 – 3 – 4

Задаемся для отдельных участков магистрали так называемой экономической скоростью Vэк  1,0 м/с. Находим диаметры труб магистрали:

D'=(4 /) =(4Q / Vэк )

D1 – 2 '=(4Q1 -- 2 / Vэк ) = 0,29 м

D2 – 3 '=(4Q2 --3 / Vэк ) = 0,19 м

D3 – 4 '=(4Q3 --4 / Vэк ) = 0,14 м

Полученное значение D' округляем до ближайшего сортаментного значения D

D1 – 2 = 0,3 м

D2 – 3 = 0,2 м

D3 – 4 = 0,15 м

Зная для каждой трубы ее диаметр D и расход Q, определяем для всех участков магистрали потери напора по формуле:

hl = (Q2/K2) l

hl 1 – 2 = 3,08 м

hl 2 – 3 = 4,76 м

hl 3 – 4 = 4,23 м

Имея величины hl для отдельных участков магистрали, строим пьезометрическую линию Р – Р (см. рисунок 1).

Расчет ответвлений

Построив пьезометрическую линию для магистрали, мы тем самым задали напоры в начале каждого ответвления. При расчете ответвлений исходим из заданной потери напора для каждого ответвления.

Определяем потерю напора в ответвлении:

hl3 – 6'= '3 – '6 = 5,78-2,7 = 3,08 м

hl2 – 5'= '2 – '5 = 10,54-2,7 = 7,84 м

где '3 и '2 известны из расчета магистрали;

2 --52)'= Q2 –52 l2 – 5 /hl2 – 5' = 185950,4

3 --62)'= Q3 –62 l3 – 6 /hl3 – 6' = 137972,9

По соответствующим таблицам находим D', округляем его до большего сортаментного значения D, находим значение К и вычисляем действительные потери в ответвлении.

D2 – 5 = 0,2 м

D3 6 = 0,2 м

К2 – 5 = 474,9

К3 – 6 = 474,9

hl2 – 5 = 6,46 м

hl3 – 6' = 1,88 м

Если бы в начале расчета мы выбрали магистраль неудачно, то при расчете того или другого ответвления получилось бы, что в конец ответвления необходимый расход подать невозможно.

Определение высоты водонапорной башни

Построив пьезометрическую линию для магистрали, можно написать следующую зависимость, по которой и находим отметку Б:

Б = 4' +  hl = 14,77 м

Отметка Б определяет высоту водонапорной башни НБ:

НБ = 14,77 м

Определение величины расходов QСмах, QIIмах, QIмах

Для того чтобы найти расходы, составим систему уравнений:

hl1 = А' - С = QImax² * l1 / К12

12,5 – 2,7 = QImax² *600 / 474,92

QImax² = 3683,6

QImax = 60,7 л/с

hl4 = G' - Е' = QIImax² * l4 / К42

3,3 - Е' = QIImax² * 900 / 13522

hl2 = Е' - С = Q2max² * l2 / К22

Е' 2,7 = Q2max² * 700 / 13522

hl3 = Е' - С = Q3max² * l3 / К32

Е' 2,7= Q3max² * 900 / 474,92

QСmax = QImax + QIImax

QIImax = Q2max + Q3max

Q3max = 22,9 л/с

QIImax = 30 л/с

Е' = 2,9 м

Q2max = 7,05 л/с

QСmax = 90,7 л/с

Проверка решения системы выполняется графическим способом:

П о данным графика можно сказать, что проверка сошлась, а значит и система решена верно, то есть расходы найдены правильно.

Построение кривой зависимости QI = f1(Qc) и QII =f2(Qc)

Предположим, что открытие крана в точке С изменяется от 0 до полной его величины, QI = f1(Qc) и QII =f2(Qc).

Первая точка: QI, QII, QС максимальные кран полностью открыт.

Вторая точка: кран полностью закрыт, QI = QII = Q, QС = 0

hl2 = hl3 = Q32 * l3 / K32 = Q22 * l2 / K22

Q32 * 900 / 474,92 = Q22 * 700 / 13522

Q22 / Q32 = 0,9

Q32 + Q22 = Q

Третья точка: бак II не работает (QII = 0), QI = QС , Е' = G'

hl1 =A' - G' = QI2* l1/ К2

Построение приведено на рисунке 4.

Построение пьезометрической линии для случая, когда QС = ¼ QIImax, а также чертеж профиля приведено на рисунке 5.

Литература

1 –1. Чугаев Р.Р. Гидравлика: учебник для вузов. – 4 –е изд., доп. и перераб. – Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. – 672 с., ил.

Соседние файлы в папке Гидравлика