11. Гідравлічний розрахунок

Метою гідравлічного розрахунку є визначення втрат напору в трубопроводах, та побудова графіків залежностей Ʃh-Q, Н_г-Q.

Згідно курсового проекту приймаємо 5 насосів (4 основних і один резервний).

Наводимо схему з’єднання напірних комунікацій

Рис. 11.1 – Схема з’єднання напірних комунікацій

Визначимо загальні втрати напору:

Ʃh=Ʃh_A+Ʃh_Б , м (11.1)

Ʃh=0,734+0,013=0,747м

де

Ʃh_A – сумарні втрати напору на ділянці А;

Ʃh_Б - сумарні втрати напору на ділянці Б.

Визначимо втрати напору на ділянці А:

Ʃh_A=Ʃh_вт+Ʃh_ннк ,м (11.2)

Ʃh_A=0,614+0,12=0,734м

де

Ʃh_вт – втрати напору в всмоктуючій трубі;

Ʃh_мнк – втрати напору в напірній комунікації .

Визначимо втрати напору в всмоктуючій трубі:

Ʃh_вт = h_вх+h_кон+h_пов+h_дл , м (11.3)

Ʃh_вт=0,051+0,05+0,5+0,013=0,614м

де

h_вх – втрати напору на вході всмоктуючої труби;

h_кон - втрати напору в конфузові;

h_пов - втрати напору на повороті;

h_дл - втрати напору по довжині трубопроводу.

Визначимо втрати напору на вході всмоктуючої труби:

h_вх=ξ_вх* (11.4)

h_вх=0,7*

де

ξ_вх – коефіцієнт опору на вході в трубу, дорівнює 0,7;

V_вх – швидкість води на вході до всмоктуючої труби, яка знаходиться

в межах (1,2-1,4)м/с.

Визначимо діаметр в залежності від швидкості руху на вході за формулою

d_вх= (11.5)

Виконуємо два розрахунки при V_вх1-1,2м/с, та V_вх2=1,4м/с.

d_вх1=

d_вх2=

Приймаємо діаметр входу стандартний d_вх= 3,0м.

Уточнюємо швидкість води на вході

h_кон=ξ_кон* м (11.6)

h_кон=0,5*

де

ξ_кон – коефіцієнт опору в конфузові, дорівнює 0,5;

– швидкість води в напірних комунікаціях, яка знаходиться в

межах (1,4-1,5)м/с.

Визначимо діаметр в залежності від швидкості руху води в напірних комунікаціях, по формулі

d_ннк= (11.7)

Виконуємо два розрахунки при 1,4м та 1,5м.

d_ннк= 2,78м

d_ннк= 2,68м

Приймаємо діаметр стандартний d_ннк=3,0.

Уточнюємо швидкість води в напірній комунікації, за формулою

V_ннк= ; м/с (11.8)

V_ннк=

Визначимо втрати напору на повороті трубопроводу h_пов=0,5м

Втрати напору по довжині трубопроводу

h_дл=Q²_н*L_тр*А, м (11.9)

h_дл=8,47*40*4,619*10^-6=0,013м

Визначимо втрати напірних комунікацій

Ʃh_ннк=h_зк+ h_з, м (11.10)

Ʃh_ннк=0,12м

де

h_зк , h_з – втрати напору в зворотному клапані та засувці, визначимо по

формулі

h_зк=h_з=ξ* (11.11)

де

ξ – коефіцієнт який враховує втрати в зворотному клапані та засувці,

дорівнює 0,7;

V – швидкість води яка проходе скрізь зворотній клапан і засувку,

дорівнює 1,3м/с.

h_зк=h_з=0,7* =0,06м

Сумарні втрати напору на ділянці Б

Ʃh_Б= Q²_н*L_тр*А, м (11.12)

Ʃh_Б=8,47*40*4,619*10^-6=0,013м

Геодезичний напір визначається за формулою

Н_г=Н_н-Ʃh (11.13)

Н_г=14,7-1,017=13,68м

де

Н_н – напір насоса;

Ʃh – сумарні витрати напору.

Всі розрахунки зводимо до таблиці 11.1.

Таблиця 11.1 – Визначення втрат напору та геодезичного напору при сумарній роботі насосів

	Втрати,м
	0,3Qн	0,6 Qн	0,8 Qн	Qн
Ʃhʹ	0,224	0,448	0,598	0,747
Нн	20,5	17,5	15	10,75
Нгʹ	20,276	17,052	14,402	10,003
Ʃhʹʹ	0,448	0,896	1,196	1,494
Нн	20,5	17,5	15	10,75
Нгʹʹ	20,052	16,604	13,804	9,256
Ʃhʹʹʹ	0,672	1,344	1,794	2,241
Нн	20,5	17,5	15	10,75
Нгʹʹʹ	19,828	16,156	13,206	8,509
Ʃhʹʹʹʹ	0,896	1,792	2,392	2,988
Нн	20,5	17,5	15	10,75
Нгʹʹʹʹ	19,604	15,708	12,608	7,762

За отриманими даними будуємо графік залежності Н_г-Q, Ʃh-Q

Рис. 11.2 – Графіки залежностей Н_г-Q, Ʃh-Q

По графіку знаходимо значення фактичних витрат у кожний період.

Q₁=5,75 м³/с

Q₂=6,11 м³/с

Q₃=6,23 м³/с

Q₄=6,32 м³/с

Q5=7,33 м³/с