Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Инженерно-строительный факультет
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по курсу гидравлики
Расчет длинных трубопроводов
Выполнил студент группы 3013/2
Мозалевский А.А.
Преподаватель: Локтионова Е.А.
Санкт-Петербург
2009г.
Содержание
1. Расчет водопроводной сети
1.1 Расчет магистрального трубопровода
1.2 Определение высоты водонапорной башни
1.3 Расчет ответвлений
1.3.1 Расчет ответвления 3-4
1.3.2 Расчет ответвления 2-5
2. Расчет водопровода
2.1. Определение расходов , и
2.2 Построение кривой зависимости и .
2.3. Построение пьезометрической линии для случая, когда ..
1. Расчет водопроводной сети
1.1 Расчет магистрального трубопровода
В качестве магистрального трубопровода выбираем линию, исходя из следующих соображений:
- эта линия должна быть наиболее длинная;
- она должна быть наиболее нагружена расходами;
- она должна подавать воду на наиболее высокие отметки.
Учитывая, что и , магистралью назначаем линию 1-2-3-6.
Расчетный расход какого-либо участка сети должен равняться сумме расходов, забираемых из сети ниже по течению этого участка. Расчетные расходы на участках магистрального трубопровода определяем по формулам:
, (1.1)
где - расчетный расход для участка 1-2, л/с; q2, q4, q5 и q6 - расходы воды, забираемые в отдельных точках сети, л/с; q/- расход, забираемый с 1 м длины трубопровода 2-5, л/с; l2-5 - длина участка 2-5, м.
л/с.
, (1.2)
где - расчетный расход для участка 2-3, л/с.
л/с.
, (1.3)
где - расчетный расход для участка 3-6, л/с.
л/с
Задаемся для отдельных участков экономической скоростью м/с и находим диаметры труб магистрали по формуле:
, (1.4)
где Di-j - диаметр участка i-j магистрали, м; - расчетный расход для участка i-j, л/с.
Диаметры отдельных участков магистрали ищем по формуле (1.4) :
м
Принимаем действительное значение диаметра участка из ближайших стандартных значений (табл. 4.7, стр.41, [1] ): м.
м; м.
м; м.
1.2 Определение высоты водонапорной башни
Для определения высоты водонапорной башни сначала рассчитываем потери напора по длине на всех участках магистрального трубопровода по формуле:
, (1.5)
где Ki-j - коэффициент расхода , л/с.
Вычисляя потери напора по длине, в числитель этой формулы будем подставлять квадрат усреднённого значения коэффициента расхода для каждой трубы магистрали, значение которого будем брать из справочного материала (табл. 4.5, стр.39, [1] ) в зависимости от диаметра соответствующей трубы:
,
,
.
Высота башни рассчитывается по формуле:
HБ = Ñ /1 - Ñ1 , (1.6)
где HБ - высота башни, м; Ñ1 - отметка точки 1, м; Ñ /1 - пьезометрическая отметка точки 1, м, которая, в свою очередь, рассчитывается следующим образом:
Ñ /1 = Ñ6 +
Тогда высота башни, согласно формуле (1.6), будет равна:
HБ = 30,76 – 4,9 = 25,8625,9 м
1.3 Расчет ответвлений
1.3.1 Расчет ответвления 3-4
Определим расход на участке 3-4:
Расчетную потерю напора по длине находим как разницу пьезометрических отметок точек 3 и 4:
= Ñ /3 -Ñ /4 , (1.7)
Пьезометрические отметки точек находим по формулам:
Ñ /4 = Ñ4 + h , (1.8)
где Ñ4 - отметка точки 4, м; h - наименьшее допустимое возвышение пьезометрической линии над поверхностью земли, м;
Ñ /3 =Ñ /6 + , (1.9)
где пьезометрическая отметка точки 6 определяется какÑ /6 =Ñ4 + h, м;
Указанные выше величины равны:
Ñ /3 = 3,0 + 2,2 + 12,26 = 17,46м;
Ñ /4 = 3 + 2,2 = 5,2м;
= 17,46 – 5,2 = 12,26м.
С другой стороны, потеря напора по длине может быть выражена по формуле (1.5), откуда получаем:
(1.10)
По соответствующим таблицам (табл. ............
