- •Главное управление образования, науки и кадров
- •Горки 2007
- •Введение
- •1. Равновесие жидкости, давление на поверхности ее ограждающие и на тела в нее погруженные
- •1.1. Равновесие однородной несжимаемой жидкости относительно Земли
- •1.2. Относительный покой (равновесие) жидкости
- •1.3. Сила давления покоящейся жидкости на плоские поверхности
- •1.4. Сила давления покоящейся жидкости на криволинейные поверхности
- •1.5. Простые гидравлические машины
- •1.6. Плавание тел в жидкости и их остойчивость
- •1.7. Указания к решению задач
- •2.1. Уравнение Бернулли. Определение потерь удельной энергии в потоке
- •2.2. Типы задач при гидравлическом расчете трубопроводов
- •2.3. Методики гидравлического расчета гидравлически коротких трубопроводов
- •2.4. Задачи первого типа
- •2.5. Задачи второго типа
- •2.6. Задачи третьего типа
- •2.7. Истечение жидкости через отверстия и насадки при постоянном и переменном напорах
- •2.8. Гидравлический удар в напорном трубопроводе
- •2.9. Указания к решению задач
- •3. Гидравлический расчет длинных трубопроводов и разомкнутых водопроводных сетей
- •3.1. Гидравлический расчет простого длинного трубопровода
- •Расчет потерь напора и соответственно мощность насосной установки производится на расчетную длину или единицу длины, как правило, 1 км трубопровода.
- •Для стальных водопроводных труб
- •Определив расходы по ветвям трубопровода, для одной из них по расчетной зависимости (3.7) находят потери напора по длине потока и общие потери.
- •По табл.9 приложения для новых чугунных труб для заданных диаметров определяются скорости, при превышении которых наступает квадратичная зона сопротивления, т.Е.
- •3.4. Расчет разомкнутых водопроводных сетей Распределительные водопроводные сети бывают:
- •При известной суммарной длине магистральной линии средний гидравлический уклон ее определится по выражению
- •Определив диаметры труб магистральной линии, а, следовательно, и потери напора, по формуле (3.23) вычисляются отметки пьезометрической линии магистрали в узловых точках:
- •Что соответствует действительной длине и указывает на достоверность расчета.
- •Приложение
- •5. В и л ь н е р я. М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / я.М Вильнер, я.Т. Ковалев, б.Б. Некрасов. Минск: Вышэйш. Шк., 1985. 382 с.: ил.
- •Николай Федорович Гульков
- •213407, Г. Горки Могилевской обл., ул. Студенческая, 2
Расчет потерь напора и соответственно мощность насосной установки производится на расчетную длину или единицу длины, как правило, 1 км трубопровода.
Годовая стоимость (тыс. руб.) электроэнергии, затрачиваемая на преодоление гидравлических сопротивлений в трубопроводе,
Sэн = Nt/1000, (3.12)
где t – число часов работы насосной установки в году;
– тариф на электроэнергию для данного района (нормативная величина), руб./(кВтч).
Выражение для определения приближенной строительной стоимости (тыс. руб.) 1 км длины трубопровода, ориентировочно найденное из анализа сметной стоимости строительства, имеет следующий вид [1, c.271]:
Sст = b0 + bd, (3.13)
где b0 – постоянная (не зависящая от диаметра) часть строительной стоимости трубопровода, тыс. руб.);
b – нормативный коэффициент, зависящий от вида труб и условий строительства;
d – диаметр трубопровода, м;
– показатель степени, зависящий от вида труб и не зависящий от условий строительства.
Значения коэффициентов (табл. 3.1) можно принять согласно справочной литературе [1, c.271].
Т а б л и ц а 3.1. Значения нормативных коэффициентов для расчета стоимости строительства трубопровода
Материал трубопровода |
Коэффициенты |
|||
b0, |
b |
|
Rот, % |
|
Стальные |
6,9 |
53 |
1,40 |
4,6 |
Чугунные |
8,4 |
107 |
1,60 |
3,3 |
Асбестоцементные |
11,0 |
78 |
1,95 |
7,3 |
Пластмассовые |
9,0 |
150 |
1,95 |
4,6 |
Приведенные годовые затраты на 1 км длины трубопровода определяются по зависимости [1, c.271]:
S = Sэн + (1/Ток + Rот/100)Sст, тыс. руб., (3.14)
где Ток – нормативный срок окупаемости капиталовложений в строительство. Для трубопроводов в целях водоснабжения принимается 8 лет;
Rот – сумма нормативных отчислений на текущий и капитальный ремонты, % (см. табл. 3.1).
Экономически наивыгоднейший диаметр трубопровода соответствует минимуму приведенных годовых затрат, которые должны определяться для каждого принятого стандартного диаметра.
Приближенно экономически наивыгоднейший диаметр трубопровода можно также определить по зависимости
dэ=
kэ
, (3.15)
где kэ – коэффициент, учитывающий материал трубопровода и экономические факторы, влияющие на строительство и эксплуатацию трубопровода;
Qрасч – расчетный расход, м3/с.
Для вышеизложенной зоны строительства kэ принимается: стальной трубопровод kэ = 0,72–0,88; асбестоцементный, чугунный трубопровод kэ = 0,84–0,85.
На основании экономических расчетов, проведенных Ф.А. Шевелевым, получены предельные расходы и средние скорости движения потока в водопроводных стальных, чугунных, асбестоцементных и полиэтиленовых трубах. Предельные расходы и средние скорости для стальных водопроводных труб, прокладываемых в центральных и западных районах Европейской части СНГ, приведены в табл. 3.2 [1, c.274].
Т а б л и ц а 3.2. Значения предельных расходов и средних скоростей
