Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ к практическим занятиям ч.1 (2011) ЛХ и СПС.doc
Скачиваний:
152
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
325.12 Кб
Скачать

4.2 Движение воды в напорных трубах

При напорном движении все сечения трубы занято водой. Напор воды создается или высоким расположением источника воды, из которого вода поступает в трубу, или насосами. Напорное движение встречается в водопроводных трубах, дождевальных трубопроводах, фонтанах и пр.

При напорном движении воды как по трубам, так и в открытых водотоках происходят потери напора. При подаче воды по трубам и поступлении ее под уровень (рис. 3) общий напор Н (энергия напора) полностью затрачивается на преодоление сопротивлений по длине л и местных сопротивлений hм на входе и выходе. При истечении в атмосферу за счет остаточного напора (конечный напор hc) создается скорость при выходе из трубы:

H = hдл + hм + hc, (4.17)

Рисунок 3 - Схема формирования потерь напора при истечении под уровень

При равномерном движении жидкости потери напора по длине и местные потери определяются по формулам (4.1) — (4.5).

Потери по длине при напорном движении в круглых трубах можно рассчитать по формуле

hдл = (I /d )*(V2 / 2g), (4.18)

Для стальных и чугунных труб:

 = 0.02(1 + 1/40 d), (4.19)

где d — диаметр трубы, м.

Потери напора по длине трубы можно определить по формуле:

hдл = A / Q2, (4.20)

где А — удельное сопротивление трубы на 1 м при расходе воды 1 м3/с;

I — длина трубопровода, м;

Q — расчетный расход, м3/с.

Величина А для новых труб может быть вычислена по формуле

А = 0.0013877 / d 5, 2857 , (4.21)

Вычисленные удельные сопротивления для труб некоторых диаметров приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Удельное сопротивление труб

d,мм

А

d,мм

А

d,мм

А

d,мм

А

35

41840

100

268

200

6.86

400

0.176

50

10340

125

82.4

250

2.11

450

0.094

75

1113

150

31.4

300

0.805

500

0.021

Для старых труб вычисленные значения А нужно умножить на 1.17. Местные потери определяют по формуле

hм = м V2 / 2g, (4.22)

Значения коэффициента местных потерь м приведены в справочниках. Вот некоторые из них:

при входе в трубу  вх без закругления ее кромки...............................0.50

при входе в трубу  вх с плавным очертанием входа.............0.50 — 0.10

при выходе из трубы  вых под уровень воды........................................1.0

при движении через задвижку  задв открытую:

на 3/4.........................................................................................................0.26

на 1/2.........................................................................................................2.0

на1/4.........................................................................................................17.0

Общие потери напора определяют по следующим формулам:

при истечении под уровень:

H =  I / d × V2 / 2g + м × V2 / 2g, (4.23)

при истечении в атмосферу:

Y = I / d × V2 / 2g + м × V2 / 2g + V2 / 2g, (4.24)

Из этих уравнений можно получать скорости движения воды в трубах:

при истечении под уровень:

V = (2gH / (I / d +  м)); (4.25)

при истечении в атмосферу:

V = (2gH / (I / d +  м + 1)), (4.26)

При большой длине труб местными потерями можно пренебречь, суммарно эти потери не превышают 5 — 10 % потерь по длине трубы.