6.3 З’єднання трубопроводів

6.3.1 Послідовне з’єднання

Декілька послідовно з’єднаних трубопроводів, що мають різні довжини і діаметри, можна розглядати як простий трубопровід змінного перерізу (рис.6.4) . На основі рівняння нерозривності витрата рідини на кожній із ділянок буде однаковою, а загальні витрати напору визначаються сумою втрат напору на окремих ділянках, тобто

.

(6.10)

Якщо побудовані характеристики кожного з послідовно з’єднаних трубопроводів , то сумарну характеристику всього з’єднання можна стримати шляхом додаванням ординат (втрат напору) окремих характеристик при однакових абсцисах (витратах).

6.3.2 Паралельне з’єднання

Таке з’єднання трьох простих трубопроводів між вузловими точками M і N показане на рис. 6.5. Очевидно, що витрата в основній магістралі (тобто до точки М і після точки N)

.

(6.11)

Втрати напору в будь-якому з простих трубопроводів будуть дорівнювати різниці повних напорів вузлових точок M і N :

.

(6.12)

З урахуванням формули (6.2) для турбулентного режиму течії будемо мати

(6.13)

і загальні втрати напору для даного трубопроводу

.

(6.14)

6.3.3 Розгалужений трубопровід

Розглянемо методику розрахун-ку розгалуженого трубопроводу , який складається з трьох гілок:1,2, 3 (рис.6.6). За умови, що рідина від точки роз-галуження М по-дається до трьох гілок, отримаємо:

.

(6.15)

Рівняння Бернуллі, складені для перерізу в точці М і кінцевих перерізів відгалужень без урахування швидкісних напорів, мають вигляд

; ; .

(6.16)

Таким чином, для розв’язання задачі маємо чотири рівняння.

Основною задачею розрахунку розгалуженого трубопроводу є така:

відомі витрата в точці М, всі розміри віток, геометричні висоти Z , тиски в кінцевих перерізах і всі місцеві опори; потрібно визначити Q_1, , Q₂, Q₃ , а також потрібний напір у точці розгалуження М – . Можливі й інші варіанти постановки задачі, які розв’язуються на основі наведеної системи рівнянь.

7 Водопостачання

Вода – це необхідний компонент, без якого неможливі існування і розвиток органічного світу: рослин, тварин і людей. Без достатньої її кількості і відповідної якості неможлива діяльність жодної галузі промисловості і сільського господарства. А ця кількість у зв’язку зі зростанням населення, розвитком промислового і сільськогосподарського виробництва неперервно і надзвичайно швидкими темпами збільшується.

За розрахунками вчених із загальної кількості водних ресурсів на Землі в 1386 млн км³ тільки 35млн.км³ (2,5 %) припадає на частку прісних вод. На перший погляд це не так вже і мало, але справа в тому, що основна частина прісної води перебуває в такому стані, який робить її важкодоступно для людини. Майже 70 % прісних вод – льодовики, близько 30 % знаходиться у водоносних шарах під землею і лише 0,006 % її одночасно містять у собі русла всіх річок.

Обмежені ресурси прісних вод вже сьогодні є фактором, що стримує економічний розвиток людства, тому тільки раціональне використання запасів води і дбайливе відношення до них як до природного багатства дасть можливість подальшого задоволення зростаючих потреб сучасного суспільства.