Подобрать диаметры участков трубопровода, изображённого на рисунке, и установить необходимую высоту водонапорной башни. Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор hсв
LАБ, м 500
LБВ, м 300
LВГ, м 250
LБД, м 400
LВЖ, м 150
LЖЕ, м 150
LЖЗ, м 200
QГ, л/с 20
QЗ, л/с 12
QЕ, л/с 16
QД, л/с 26
hсв, м 12
Решение
При расчете воспользуемся табличными значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб.
1. Устанавливаем расчетные расходы для всех участков сети:
Qа-б=Qб-в+Qб-д=48+26=74 л/с,
Qб-в=Qг+Qз+Qе=20+12+16=48 л/с,
Qб-д=Qд=26 л/с,
Qв-г=Qг=20 л/с,
Qв-ж=Qз+Qе=12+16=28 л/с,
Qж-е=Qе=16 л/с,
Qж-з=Qз=12 л/с.
2. За главную линию тупиковой сети (магистраль) принимаем линию А-Б-В-Ж-Е.
Результаты расчета магистрали
Номера пунктов Длины
участков
l, м
Расчетные расходы
Q, л/с
Диаметры труб
d, мм
Расходные характеристики
K, л/с
Потери напора
hf, м
Пьезометрические высоты
hp, м
А
Б
В
Ж
Е 500
300
150
150 74
48
28
16 350
300
200
150 1684,2
1120,6
383,7
179,4 1,07
0,61
0,89
1,31 14,93
14,32
13,43
12,12
Определяем потери напора на трение для каждого участка по формуле с учётом коэффициента местных потерь 1,1:
hf=1,1Q2K2l;
Высота водонапорной башни:
H=hсв+hтр=hсв+hтрАБ+hтрБВ+hтрВЖ+hтрЖЕ=
=12+(1,07+0,61+0,89+1,31)=15,9 м
Округленно можно принять высоту водонапорной башни равную 16 метрам.
Определяем пьезометрические высоты в узлах магистрали:
hрБ=H-hтрАБ=16-1,07=14,93;
hpВ=hpБ-hтрБВ=14,93-0,61=14,32;
hpЖ=hpВ-hтрВЖ=14,32-0,89=13,43.
hpЕ=hЖ-hтрЖЕ=13,43-1,31=12,12.
Определяем допустимые потери напора для ответвления Б-Д как разность пьезометрических высот в начальном и конечном пунктах ответвления:
hf доп=hpБ-hсв=14,93-12=2,93 м;
находим средний гидравлический уклон
Jср=hf допlБ-Д=2,93400=0,0073;
определяем требуемые расходные характеристики:
KБ-Д=QБ-ДJср=280,0073=327,2 л/с;
по справочным таблицам в соответствии со значениями требуемых расходных характеристик устанавливаем ближайшие диаметры стандартных труб:
dБ-Д=200 мм при K=383,7;
определяем фактические потери напора для принятых труб
hfБ-Д=QБ-Д2KБ-Д2lБ-Д=282383,72400=2,13 м;
находим пьезометрические высоты
hpД=hpБ-hтрБД=14,32-2,13=12,19 м;
ответвление В-Г
hрВГ=hpВ-hсв=14,32-12=2,32 м;
находим средний гидравлический уклон
Jср=hрВГlВГ=2,32250=0,0093;
определяем требуемые расходные характеристики:
KВГ=QВГJср=200,0093=207,6 л/с;
dВГ=150 мм при K=179,4;
определяем фактические потери напора для принятых труб
hfВ-Г=QВ-Г2KВ-Г2lВ-Г=202179,42250=3,11 м;
находим пьезометрические высоты
hpГ=hpВ-hтрВГ=14,32-3,11=11,2 м;
ответвление Ж-З
hрЖЗ=hpЖ-hсв=13,43-12=1,43 м;
находим средний гидравлический уклон
Jср=hрЖЗlЖЗ=1,43200=0,0072;
определяем требуемые расходные характеристики:
KЖЗ=QЖЗJср=120,0072=141,9 л/с;
dЖЗ=150 мм при K=179,4;
определяем фактические потери напора для принятых труб
hfЖ-З=QЖ-З2KЖ-З2lЖ-З=122179,42200=0,89 м;
находим пьезометрические высоты
hpЗ=hpЖ-hтрЖЗ=13,43-0,89=12,54 м;
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
