Файл: Методические указания к выполнению контрольных и расчетнографических работ для студентов технических специальностей.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 204

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.

Расход воды составляет

.



Рис. 3
Задача 4. Определить время наполнения бассейна объемом из магистрали с заданным давлением по горизонтальной трубе длиной и диаметром , снабженной вентилем ( ) и отводом ( ) (рис.3). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости мм, предполагая наличие квадратичного режима.

Решение задачи:

Примем ; ; ; .

Напишем уравнение Бернулли для сечения 1-1 и 2-2 относительно оси трубопровода



После приведения подобных членов получим



откуда



Коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе



тогда



Время наполнения бассейна





Рис. 4

Задача 5. Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети и установить требуемую высоту водонапорной башни в точке 1 для подачи следующих расходов в конечные пункты сети: , , , и . Длины участков в метрах указаны на схеме сети (рис.4). Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор . При расчете воспользоваться значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб.

Решение задачи:

Примем ; ; и .

1. Устанавливаем расчетные расходы для всех участков сети:

,

,

,

,

,

,

.

2. За главную линию тупиковой сети (магистраль) принимаем наиболее длинную и нагруженную линию, по которой проходят наибольшие расходы. В нашем случае за магистраль принимается линия 1-2-3-4.

3. Расчет магистрали ведем в данной последовательности:

а) пользуясь табл. 1, определяем для заданных расчетных расходов диаметры труб для всех участков магистрали и заносим их в таблицу, в которую в дальнейшем будем заносить все результаты расчета магистрали;
Таблица 1 – Значение предельных расходов

и расходные характеристики для новых водопроводных труб



Диаметр, мм

Предельные расходы, л/с

Расходная характеристика К, л/с

Диаметр, мм

Предельные расходы, л/с

Расходная характеристика К, л/с

50

-

9,9










75

-

28,7










100

до 5,4

61,4

450

130-168

4259,3

125

5,4-9,0

110,8

500

168-237

4324,2

150

9,0-15,0

179,4

600

237-355

6999,3

200

15,0-28,5

383,7

700

355-490

10517

250

28,5-45,0

692,1

800

490-685

14964

300

45-68

1120,6

900

685-882

20430

350

68-96

1684,2

1000

882-1120

26485

400

96-130

2397











б) для принятых диаметров труб по справочной таблице находим расходные характеристики ;

в) определяем потери напора на трение для каждого участка по формуле




г) требуемую высоту водонапорной башни определяем из уравнения Бернулли, написанного для пунктов 1 и 4:



Так как местность по условию задачи горизонтальная, то

Пьезометрическая высота в первом пункте представляет собой искомую высоту водонапорной башни , а пьезометрическая высота – свободный напор в конечном пункте :





Округленно принимаем

Определяем пьезометрические высоты в узлах магистрали:






Таблица 2 – Результаты расчета магистрали

Н омера пунктов

Длины участков ,

Расчетные расходы ,

Диаметры труб ,

Расходные характеристики ,

Потери напора ,

Пьезометрические высоты ,

1
2


400



48



300



1120,6



0,73


16,00
15,27



Окончание табл.2

Н омера пунктов

Длины участков ,

Расчетные расходы ,

Диаметры труб ,

Расходные характеристики ,

Потери напора ,

Пьезометрические высоты ,

2
3
4


400
700



32
22



250
200



692,1
383,7



0,86
2,3


15,27
14,41
12,11


4. Ответвления от магистрали делятся на простые и сложные. Простые ответвления состоят из одного участка, а сложные – из двух и более участков. В качестве сложного ответвления в нашем случае выбирается линия 2-5-7, так как участок 5-7 по длине больше, и расход больше расхода .

Расчет сложного ответвления ведется в определенной последовательности:

а) определяем допустимые потери напора для ответвления 2-5-7 как разность пьезометрических высот в начальном и конечном пунктах ответвления:



б) находим средний гидравлический уклон



в) определяем требуемые расходные характеристики: