Читайте также:
|
|
Тупиковая водопроводная сеть состоит из основной (главной) магистрали и ответвлений. Величины отдачи (потребления) воды из сети в точках разветвления отдельных ее участков (узлов) и в конечных точках принято называть узловыми расходами и обозначать Q1, Q2, Q3 и т. д. Величины потребления воды на отдельных участках сети называют путевыми расходами и обозначают Q1-2, Q2-3, Q1-4 и т. д.
Путевые расходы приводятся к узловымпутем добавления,согласно формуле Qр= Qтр+0,55 Qпут, к узловому расходу в конце участка 0,55 Qпут, а к узловому расходу в начале участка 0,45 Qпут. Однако для упрощения расчетов водопроводных сетей путевые расходы на каждом участке делят на две равные части и добавляют их к узловым расходам в начале и в конце участка.
Расчетные расходы, проходящие по отдельным участкам сети, называются линейными расходами и обозначаются и т. д.
Расчетный расход состоит из суммы расходов в узлах (в том числе приведенных), находящихся после данного участка.
Обычно при расчете тупиковой сети определяют диаметры труб на всех участках и напоры в каждой узловой точке сети. В этом случае предварительно выбирают главную магистраль, соединяющую начальную точку сети с наиболее удаленной и возвышенной из конечных ее точек. Диаметры участков главной магистрали в зависимости от линейных расходов определяют по формуле
, (1)
после чего по ф-ле
Нн – Нк = ΣS0 Q2 l (2)
находят напоры в каждой узловой точке.
Диаметры ответвлений от главной магистрали определяют из формулы
Нн – Нк = S0 Q2 l (3)
по известной разнице напоров в начале и в конце каждого ответвления. Если ответвление состоит из нескольких участков, то можно определить средний пьезометрический уклон всего ответвления по формуле
(4)
По этому уклону можно принять ориентировочные напоры в каждой узловой точке ответвления, а затем определить диаметры каждого участка. Таким же образом рассчитывают и главную магистраль при известных пьезометрических напорах в ее начале и в конце. Применяя формулы (2)и
Нн – Нк =(Q2/К2)·l (5)
можно определить также пропускную способность участков сети при известных диаметрах и напорах в начальной и в конечных точках сети.
Рисунок 1
При швидкості руху води в трубі V <1,2 м/с (перехідна область опору) питомі опори таких труб обчислюють за формулою
де θ — коефіцієнт, що визначають залежно від швидкості води V:
Пример 1 Тупиковая водопроводная сеть (рис.1) характеризуется следующими данными: длины участков: l1-2 = 300 м; l2-3 = 200 м; l3-4 = 150 м; l3-5 = 250 м; l2-6 = 100 м; l6-7 = 100 м; l6-8 =150 м; геодезические отметки точек: z1= 41 м; z2= 40,5 м, z3=40,5 м, z4=38 м, z5=37 м, z6=38 м, z7=36 м, z8=37 м. Узловые расходы Q2 = 6 л/с, Q3 = 20 л/с, Q4 = 12 л/с, Q5 = 17 л/с, Q6 = 8 л/с, Q7 = 9л/с, Q8 = 8 л/с, удельне путевые расходы на участках: 5-3 и 6-8 qо =0,02 л/с/м; свободный напор Нсв ≥12 м. Определить диаметры участков и напоры в узловых точках, если трубы чугунные.
Решение
Выбор и расчет главной (основной) магистрали производится так.Из условия задачи видно, что направления к точкам 7 и 8 не могут быть основной магистралью, так как отметки этих точек, расстояния до них и расходы в них меньше, чем в точках 4 и 5. В точке 5 расход больше, чем в точке 4, большим также является и расстояние до точки 5, но отметка земли в точке 4 выше, чем в точке 5. В связи с этим следует сравнить между собой напоры в узловой точке 3, необходимые для пода чи воды в точки 4 и 5.
Примем в первом приближении предельную скорость на участках 3 — 4 и 4 —5 Vпр = 1,1 м/с и по формуле (1) определим диаметры участков, соответствующие этой скорости
I
Принимаем ближайшие диаметры условного прохода D3-4 = 125 мм и D3-5 = 150 мм.
Уточним скорости движения воды V на этих участках и с их помощью по табл. 1 определим удельные сопротивления:
Определим необходимый напор в точке 3 для подачи воды в точку 4:
Затемв точке 3 для подачи воды в точку 5
Так как для подачи воды в точку 4 необходим напор, больший, чем для подачи воды в точку 5, то основной магистралью является направление 1 – 5 – 3 – 4.
Принимаем напор в точке 3 Н3= 52,16 м.
Проверяем свободный напор в точке 3
Таким образом, напор получился меньше заданного. Поэтому нужно увеличить пьезометрическую отметку в точке 3 до
Далее определяем расчетный расход на участке 2 — 3:
Задаемся предельной скоростью на этом участке Vпр=1,2 м/с и определяем диаметр
Принимаем диаметр условного прохода D2-3 = 250 мм.
Уточнение скорости, определение удельного сопротивления на участке 2 — 3 и пьезометрического напора в точке 2, а затем и расчет линии 1 — 2 производится аналогично расчету, приведенному выше. Следует помнить, что расчетный расход на участке 1 — 2 будет представлять собой сумму всех узловых расходов в точках 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и путевых расходов на участках 2 — 3 и 6 — 8.
Расчет основной магистрали удобно свести в таблицу по приводимой форме. (табл. 3).
Таким образом, если в начале основной магистрали сооружается водонапорная башня, то ее расчетная высота должна равняться свободному напору в этой точке, т. е. 15,34 м.
Расчет ответвлений (ветвей) от основной магистрали ведется следующим образом.
Ветвь 3 —5. Для этого участка известны пьезометрические напоры в начале и в конце. Из формулы (3) можно сразу определить необходимое удельное сопротивление
Принимаем ближайший больший диаметр D = 150 мм (табл. 1).
Таблица 3
Для данного диаметоа при заданном расходе уже было определено удельное сопротивление Поэтому мы можем определить свободный напор в точке 5:
Ветвь 5 – 6 – 8. Здесь, кроме диаметров, не известен также пьезометрический напор в точке 6, которым можно задаться в соответствии со средним пьезометрическим уклоном, определяемым по формуле (4):
Тогда ориентировочный напор в точке 6
а расчетный расход на участке 2—6
По табл. 1 принимаем D = 200 мм.
Уточним скорость движения воды V и удельное сопротивление S0.
Уточняем пьезометрический напор в точке б:
Участки 6 — 8 и 6—7 рассчитываем по известной разнице напоров в их начале и в конце аналогично участку 3—5. Расчеты ветвей удобно свести в табл. 4.
Таблица 4
Так как свободные напоры в конечных точках сети 5, 8, 7 несколько меньше заданной величины (Нсв ≥12 м) то для более экономического решения можно эти участки разделить на две части с разными диаметрами.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 630 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Нарушение условия кругового ожидания | | | Краткие теоретические сведения |