- •1 8 6 . Гидравлический расчет трубопровода.
- •1.1 Выбор основной магистрали.
- •1.2 Определение диаметров труб основной магистрали.
- •1.3 Расчет потерь на трение в основной магистрали.
- •1.4 Расчет ответвлений.
- •1.5 Компенсация невязки.
- •1.6 Расчет всасывающей магистрали.
- •1.7. Подбор насосов.
- •2. Гидравлический расчет короткого трубопровода.
- •2.1. Расчет потерь напора на трение.
- •2.2. Определение потерь напора на местных сопротивлениях.
- •2.3. Суммарные потери напора в трубопроводе.
- •3. Газодинамический расчет сопла Лаваля.
- •3.1. Расчет параметров торможения.
- •3.2. Расчет параметров газа в критическом сечении.
- •3.3. Расчет параметров газа во входном сечении.
- •3.4. Расчет параметров газа в выходном сечении.
- •3.5. Расчет параметров газа в дополнительных сечениях.
- •3.6. Геометрический расчет сопла.
- •3.7. Результаты газодинамического и геометрического расчетов сопла Лаваля.
- •4. Кинематический анализ движения жидкости.
- •Введение
- •Библиографический список.
- •Содержание
- •1. Гидравлический расчет трубопровода .............................................................6
- •1.1. Выбор основной магистрали ..........................................................................6
- •1.2.Определение диаметров труб основной магистрали ....................................7
1.6 Расчет всасывающей магистрали.
Диаметр трубопровода всасывающей магистрали , м равен диаметру первого участка сети , м или диаметру всасывающей магистрали насоса , м.
13
Потери напора во всасывающей магистрали , м определяется формулой:
, (1.8)
где - потери на трение, м;
- потери в колене, м;
- потери на фильтре, м;
α – коэффициент Дарси (α =1,05);
W – скорость воды во всасывающей магистрали.
1) Потери на трение , м определим по формуле (1.2):
,
где - расход воды во всасывающей магистрали ( );
- квадрат модуля расхода для трубы, всасывающей магистрали;
- длина всасывающей магистрали, м.
м,
2) Потери в колене , определим по формуле Вейсбаха:
, (1.9)
где - коэффициент местного сопротивления колена. Определяется из таблицы 4;
Колена Таблица 4
Вид |
а |
б |
в |
г |
ζк |
4,01 |
4,51 |
2,705 |
0,996 |
Рис 1.2. Колена.
(определяем из таблицы 4).
- скорость воды в колене, м/с. Определяется из уравнения неразрывности (1.2):
м/с.
Подставляем полученные значения скорости воды в колене и коэффициента местного сопротивления колена в формулу Вейсбаха:
м.
3) Определяем потери в фильтре:
Рис. 1.3. Фильтр
Коэффициент местного сопротивления фильтра :
, (1.10)
где Fф – площадь фильтра, м2;
F – суммарная площадь отверстий фильтра, м2.
,
м2.
Определим площадь отверстий фильтра F, м2;
,
15
где
a – размер ячейки сетки фильтра в «свету» а = 5мм;
t – размер ячейки сетки фильтра по осям t = 6мм (шаг сетки);
м2.
Рассчитываем коэффициент местного сопротивления фильтра :
.
Определим скорость воды в фильтре , м/с по уравнению:
,
где - суммарный расход воды, м3;
м/с.
Потери на фильтре , определяем по формуле Вейсбаха:
,
м.
4) Потери напора во всасывающей магистрали , м:
м.
1.7. Подбор насосов.
При установке в начале трубопровода водонапорной башни, либо насоса создается соответствующее давление.
16
При этом обеспечивается подача жидкости по трубопроводу с заданным распределением расходов по участкам
Насос – устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной или кинетической). Основной параметр насоса – количество жидкости, перемещаемое в единицу времени, т.е. осуществляемая объемная подача Q. Для большинства насосов важнейшим техническим параметром является напор Н – приращение удельной механической энергии жидкости, создаваемое насосом. Напор имеет линейную размерность и чаще всего измеряется в метрах водяного столба.
По рассчитанному расходу QΣ = Q1-2 = 135 л/c и максимальному напору основной магистрали HΣ =9,485 м выбираем насос по каталогу.
Из-за отсутствия насоса с данным расходом выбираем 2 насоса с расходом и такого же полного напора.
Данным требованиям отвечают насосы марки 8К-12а. Технические характеристики данного насоса:
Марка насоса |
Подача, Q |
Полный напор H,м |
Допустимая вакуумметрическая высота всасывания |
|
в м3/час |
в л/сек |
|||
8К-12а |
250 |
69,5 |
24 |
6,1 |
Выбранные насосы необходимо подключить параллельно для обеспечения подачи жидкости в трубопровод с требуемым расходом.
17