Расчет водопроводной сети

Расчет водопроводной сети Расчет водопроводной сети Расчет магистрального трубопровода . Определение высоты водонапорной башни . Определение расходов. Курсовая работа Еронько Ирины 3016/I группы МВ и ССО РФ Санкт-Петербургский Государственный технический университет Гидротехнический факультет, кафедра гидравлики САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996 Содержание 1. Расчет водопроводной сети 1.1. Расчет магистрального трубопровода 1.2. Расчет ответвлений 1.3. Определение высоты водонапорной башни 2. Расчет водопровода 2.1. Определение расходов , и 2.2.. Построение кривой зависимости и 2.3. Построение пьезометрической линии для случая , когда Литература 1. Расчет водопроводной сети. 1.1. Расчет магистрального трубопровода . В качестве магистрального трубопровода выбираем линию , наиболее нагруженную расходами и имеющую командные отметки . Это линия 1-2-3-4 . Расчетные расходы на участках магистрального трубопровода определяем по формулам : , ( 1.1 ) где - расчетный расход для участка 1-2 , л/с ; q2 , q4 , q5 , q6 - расчетные расходы воды , забираемые в отдельных точках сети , л/с ; ql - забираемый с 1 м длины трубопровода 2-5 . л/с ; l2-5 - длина участка 2-5 , м . л/с , ( 1.2 ) где - расчетный расход для участка 2-3 , л/с . л/с , ( 1.3 ) где - расчетный расход для участка 3-4 , л/с . л/с Задаемся для отдельных участков экономической скоростью м/с и с ее помощью находим диаметры труб магистрали по формуле : , ( 1.4 ) где Dj - диаметр j - ого участка магистрали , м . Диаметры отдельных участков магистрали ищем по формуле ( 1.4 ) : м Принимаем действительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл. 5-2 / , . м Принимаем действительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл. 5-2 / , . Принимаем действительное значение диаметра участка 1-2 по сортаменту / 1, с.211, табл. 5-2 / , . 1.2. Расчет ответвлений . Исходя из возможности определения потерь напора в ответвлениях , проводим расчет диаметров : а). ответвление 3-6 Потерю напора по длине находим по формуле : hl3-6 = Ñ l3 - Ñ l6 , ( 1.5 ) где hl3-6 - потеря напора по длине , м ;Ñ l3,Ñ l6 - пьезометрические высоты точек , м . Пьезометрические высоты точек находим по формуле : Ñ lj = Ñj + h , ( 1.6 ) где Ñj - отметка точки , м ; h - наименьшее допустимое возвышение пьезометрической линии над поверхностью земли , м . Указанные выше величины равны : Ñ l3 = 15 + 8 = 23 м Ñ l6 = 6 + 8 = 14 м hl3-6 = 23 - 14 = 9 м С другой стороны потеря напора по длине может быть выражена по другой формуле : , ( 1.7 ) где Kj - j-ый коэффициент расхода , л/с . Откуда : ( 1.8 ) По соответствующим таблицам /1 ,с.211,табл.5-2/ находим ближайшее большее сортаментное значение коэффициента расхода Kсорт = 110.59 л/с и соответствующее ему значение диаметра D3-6 = = 0.125 м . б). ответвление 2-5 Потерю напора по длине находим по формуле : hl2-5 = Ñ l2 - Ñ l5 , ( 1.9 ) где пьезометрические высоты точек находим по формуле ( 1.6 ) : Ñ l2 = 14 + 8 = 22 м Ñ l5 = 4 +8 = 12 м Указанная выше величина будет равна : hl2-5 = 22 - 12 =10 м Коэффициент расхода находим по формуле ( 1.8 ) , где расход ищется по формуле : , ( 1.10 ) где . Коэффициент расхода равен : л/с По соответствующим таблицам /1 ,с.211,табл.5-2/ находим ближайшее большее сортаментное значение коэффициента расхода Kсорт = 61.37 л/с и соответствующее ему значение диаметра D2-5 = = 0.1 м . Так как значения диаметров участков труб были взяты сортаментных значений , т.е. отличных от рассчитанных , то потери напора по длина будут отличаться от рассчитанных выше . Действительные значения потерь напора вычисляем по формуле ( 1.7 ) , подставляя туда сортаментное значение коэффициента расхода : 1.3. Определение высоты водонапорной башни . Для определения высоты водонапорной башни сначала рассчитываем потери напора по длине на всех участках магистрального трубопровода по формуле ( 1.7 ) : , , , где значения коэффициента расхода брались из /1,с.211,табл.5-2/ . Высота башни рассчитывается по формуле : HБ = Ñ l1 - Ñ1 , ( 1.11 ) где HБ - высота башни , м , а пьезометрическая высота точки 1 рассчитывается по формуле : Ñ l1 = Ñ4 + Высота башни равна : HБ = 43.5 - 18 = 25.5 м 2. Расчет водопровода . 2.1. Определение расходов , и . Определять расходы , и будем при условии полного открытия в точке С крана .Формулу для расхода получаем , выражая расход из выражения ( 1.7 ) : , ( 2.1 ) где значение коэффициента расхода бралось из /1,с.211,табл.5-2/ , а потеря напора на 1-ом участке равна : hl1 = ÑА - ÑC ÑА= zВ + hБ1 = 8 + 12 = 20 м ÑC = zC = 6 м hl1 = 20 - 6 = 14 м Указанная выше величина будет равна : Для нахождения расхода рассмотрим движение жидкости сразу на двух участках - на 4-ом и на участке , где трубопровод разветвляется : hl = ( 2.2 ) ( 2.3 ) ( 2.4 ) Подставляя известные величины в уравнение ( 2.4 ) , получаем соотношение между расходами в параллельных ветвях трубопровода : , ( 2.5 ) где значения K1 и K2 брались из /1,с.211,табл.5-2/ . Подставляем соотношение ( 2.5 ) в ( 2.3 ) , получаем : ( 2.6 ) Вычисляем потерю по длине на этом участке : ÑG - ÑC Подставляем полученные соотношения ( 2.5 ) и ( 2 6 ) и известные величины в уравнение ( 2.2 ) : 6 = По формуле ( 2.6 ) , получаем : Расход , выливающийся из крана в точке С , ищется по формуле : 2.2.. Построение кривой зависимости и . Полагаем , что открытие крана в точке С изменяется от 0 до . Для построения графика рассмотрим частные случаи . а). , . Рассмотрим движение жидкости по всему трубопроводу , разность отметок уровней воды в баке 1 и баке 2 будет являтся суммой всех потерь напора по длине : ÑA - ÑG ( 2.7 ) Заменяем , а из формулы ( 2.5 ) и формулы ( 2.6 ) подставляем значения расходов : ( 2.8 ) Подставляем известные величины и считаем расходы : б). , . ÑA - ÑG Подставляем известные значения отметок и коэффициента расхода из / 1, с.211, табл.5-2 / : По найденным выше данным : л/с л/с л/с л/с строим график зависимости и . 2.3. Построение пьезометрической линии для случая , когда . Для построения пьезометрической линии нужно посчитать потери напора по длине на всех участках трубопровода по формуле ( 1.7 ) , а значения расходов взять из построенного ранее графика зависимости и для . Из графика л/с и л/с , а л/с . Подставляем эти данные в формулу ( 1.7 ) и получаем значения потерь напора на всех участках трубопровода : м м м Список литературы 1. Чугаев Р.Р. Гидравлика ( техническая механика жидкости ) . - Л.: Энергоиздат , 1982. - 672 с. 2. Кожевникова Е.Н. , Орлов В.Т. Методические указания по выполнению курсовых и расчетно-грвфических работ по курсу гидравлики . - Л. : Издание ЛПИ им. М.И. Калинина , 1985. - 48 с.