1.5. Расчёт участка 2
Задаемся скоростью U=1,8 м/с.
Согласно формуле 1.1 находим внутренний диаметр трубы:
По ГОСТу 8732-70 выбираем трубы стальные
бесшовные горячекатаные с dн=377
мм и толщиной стенок δ=9 мм [1. табл. 4].
Внутренний диаметр:
мм.
Уточняем скорость:
м/с.
Шероховатость для стальных новых гладких труб [1, табл. 8]принимаем кэ=0,005м.
Рассчитаем критерий Рейнольдса по формуле 1.2:
Коэффициент гидравлического трения вычислим по формуле 1.3:
Определим потери напора по формуле 1.4:
где Δz2=za-zн=17-4,5=13,5м
-
сумма коэффициентов местных сопротивлений
по длине 2 участка (l2=100
м). Определяют по формуле 1.11:
(1.11)
где ξ90 - коэффициент сопротивления отвода на 90°.ξ90=0,5;
n90 - количество установленных отводов имеющих угол 90°.n90 = 1;
ξл.к.-коэффициент сопротивления компенсатора. ξл.к.=0,2 [2, табл. 10];
nл.к. - количество установленных линзовых компенсаторов. nл.к. = 1;
- коэффициент сопротивления обратного
клапана.
=7
[1, табл. 15].
Рассчитаем сумму местных сопротивлений на участке 2 по формуле 1.11:
=7,7
Тогда:
Получаем для 2 участка зависимость:
Δh=13,5+
*Q2.
Результаты вычислений сведем в таблицу 1.5.
Таблица 1.5 - Зависимость Δh=f(Q) для участка 2
Q,м3/с |
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,075 |
0 |
Δh,м |
12,500 |
12,509 |
12,536 |
12,582 |
12,645 |
12,727 |
12,827 |
12,945 |
13,011 |
12,500 |
2.Расчёт линии всасывания
Расчётные данные участка приведены в задании. Задаёмся скоростью в интервале 0,3-0,5 м/с. Приняли U=0,4 м/с. Согласно формуле (1.1) рассчитываем внутренний диаметр:
По ГОСТу 5525-61 принимаем [1, табл. 6] трубы
чугунные водопроводные с dн=530
мм и толщиной стенок δ= 8мм, получаем:
мм.
Уточняем скорость:
м/с.
Рассчитаем критерий Рейнольдса по формуле 1.3:
Определим коэффициент гидравлического трения по формуле 1.4:
Составим равнение Бернулли 2.1 для данного участка с учётом потерь:
(2.1)
Зададим параметры:
Р1=Ратм=105 Па; z1=0;
;
Р2=1,1*Рнас
при t=40о и
Рнас=0,07380*105 Па [1. табл. 2];
U2=Uвс=0,362
м/с; ρ(t1)=992,2 кг/м3
[1, табл. 2]; z2=Hвс;
l1=9 м;
-
сумма местных сопротивлений.
=
;
-
местные сопротивления всасывающего
клапана. ξвк=5 [1, табл. 15].
Определим высоту всасывания по формуле 2.1:
м
Перепад высот на всасывании равен: zвс=3 м
Hвс>zвс выполняется.
Определим потери напора по формуле 1.4:
м
Получаем для всасывающего участка
зависимость:
3.Расчет водонапорной башни
Составим равнение Бернулли 3.1 для данного участка с учётом потерь:
,
(3.1)
Где P1=Pатм Р2= Pатм+ρghе = 339180,1289
U1=0 U2= 0,801 м/с
Z1=hвод.баш. Z2=0
Потери напора по длине трубы вычисляют по формуле 3.2:
∆hтр=ξвх+λ4*l\d4 (3.2)
где λ4,d4 берутся из 4 участка;
l - длина участка.l=hе=∆h4/2+∆h5=0+24,6 =24,6 м;
ξвх=0,5.
По формуле 3.2 находим потери давления по длине участка трубы:
∆hтр=0,5+
*24,6
/0,309=3,623 м
Вычислим из уравнения Бернулли 3.1высоту водонапорной башни:
=>hвод.баш.=28,254
м.
ВЫВОД
В ходе данной курсовой работы мною был проведен гидравлический расчет водопровода и построена характеристика сети для всех участков в координатах h-Q.
По графикам были найдены следующие величины:
ha=24,6 м;
hв=24,6 м;
hнаг=37,6 м;
he=24,6м.
В ходе курсовой работы были сделаны расчеты, в результате которых, появилась необходимость поставить дополнительные сопротивления для повышения напора в качестве дроссельной шайбы на участках:
На 3 с сопротивлением шайбы равной 112 Н/м2;
На 4 с сопротивлением шайбы равной 106,1 Н/м2;
На 5 с сопротивлением шайбы равной 122,1 Н/м2.