Файл: Курсовая работа по дисциплине Гидрогазодинамика Проверил Устинов Н. В.docx
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ФГБ ОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
специальность – 280700.62 Техносферная безопасность
Курсовая работа
по дисциплине: Гидрогазодинамика
Проверил: Выполнил:
__Устинов Н.В._____________ Студент:_Чернецкий В.В._______
(заметка о зачете)
Рецензент:____________________ Шифр: 1317-п/ТБб-1029______
___________________________________
(подпись)
____________________________
(дата)
Калининград 2016 г
СОДЕРЖАНИЕ
-
Задача № 1. Задание 1.1………………………………………………….3 -
Задание 1.2………………………………………………………………….6 -
Задание 1.3………………………………………………………………….9 -
Задача № 2. Задание 2.1…………………………………………………..11 -
Задание 2.2………………………………………………………………...16 -
Приложения…………………………………………………………….…18 -
Список используемой литературы……………………………………....20
Задача №1
Задание 1.1 Провести гидравлический расчет элементов сложного трубопровода системы водоснабжения при параллельно-разветвленном соединении труб с насосной установкой, а также рассчитать параметры гидравлического удара в трубопроводе.
Горизонтальный трубопровод из стальных труб, схема которого представлена на рис. 1, имеет участок с параллельным соединением труб, состоящих из двух линий длиной и диаметром . В точках B, C и D заданы расходы воды .
Рисунок 1
Требуется:
Установить диаметры труб на участках АВ и СД по предельным расходам.
Определить распределение расходов по первой и второй линиям параллельного соединения трубопроводов.
Определить необходимый напор в точке А для обеспечения заданных расходов при заданном свободном напоре в конце трубопровода
.
Построить пьезометрическую линию по длине трубопровода.
Если:
-
Определяем расчетные расходы на участках:
-
Выбираем диаметры труб , используя приложение 1.
Если:
Если:
,
-
Определяем потери напора:
3.1) потери напора на участке CD.
Величина можно определить по формуле:
3.2) потери напора на участке AB.
Где – удельное сопротивление трубы; К – расходная характеристика (модуль расхода) труб.
Величины и К для каждого участка можно определить с помощью приложения 2 и 3.
3.3) Потери напора
Для избегания перетечек из в точке С, необходимо чтобы
Отсюда
Тогда
3.4) потери напора на участке ВС
-
Определим необходимый напор в точке А
-
Строим пьезометрическую линию по длине трубопровода с учетом того, что:
Напор в точке А будет равен ;
Напор в точке В ;
Напор в точке C ;
Напор в точке D .
Построение пьезометрической линии по длине трубопровода представлена на рисунке 2
Рисунок 2
Задание 1.2. Вода при температуре t = 25 °С из водоприемного колодца (рис 3) насосом перекачивается в трубопровод с расходом Q (принимается равним по рис 1.1). диаметр всасывающей линии насоса - , длина - . Ось насоса расположена выше уровня воды в водоприемном колодце на величину Н=1 м.
Требуется:
Рассчитать величину вакуума во всасывающей линии водяного насоса, подающего воду в систему трубопровода (рис 1)
Рисунок 3
Гидравлический расчет всасывающей линии насоса рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
Искомую величину вакуума при входе в насос определяем из уравнения Бернулли, составленного для сечений 1-1 и 2-2
Принимая за горизонтальную плоскость сравнения сечение 1-1, т.е. и считая а также учитывая, что давление в сечении 1-1 равны атмосферному имеем расчетный вид уравнения
Скорость течения, потери напора по длине трубопровода и на местных сопротивления определяем по представленным выше формулам.
Величину вакуума в сечении 2-2 определяем из выражения
При определении потерь напора во всасывающей линии насоса коэффициент местного сопротивления приемного клапана с сеткой взять по приложению 4, а колена – принять
Потерь напора по длине могут быть определены по формуле Дарси-Вейсбаха
Где ???? – коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси); L – длина самотечной трубы; d – диаметр трубы; v – скорость течения в трубе.
Коэффициент трения может быть определен по формуле А.Д. Альтшуля.
Где эквивалентная шероховатость стенок трубопровода (принять равной ); число Рейнольдса, которое определяется по формуле
Здесь v – кинематический коэффициент вязкости v (принять по приложению 5)
Скорость течения v в трубе вычисляем по формуле
Определим давление в насосе
Задание 1.3 По стальному трубопроводу длиной L=2200 м, диаметром d = 450 мм = 0,45 м и толщиной стенок перекачивается вода с расходом Q = 230 л/с = 0.23 м³/с (рис 4).;
Требуется:
-
Определить повышение давления в трубопроводе, если время закрывания задвижки равно . -
Найти максимально допустимое давление для данного трубопровода, если допустимое напряжение стенок на разрыв -
Исхода из максимально допустимого повышения давления, определить минимально допустимое время закрытия задвижки.
Рисунок 4
Гидравлический расчет параметров гидравлического удара на участке сложного трубопровода:
Величину Т определяют по формуле
Если
гидравлический удар прямой.
Где длина трубопровода; с – скорость распространения ударной волны, которая для случая движения воды в стальном трубопроводе вычисляется по формуле
скорость потока жидкости находим по формуле
здесь d – диаметр трубопровода; толщина стенок трубы.
Повышение давления в трубопроводе определяют по формулам:
При прямом ударе
При непрямом ударе
Здесь