11 Расчет сложных трубопроводов
11.171 Рассчитать тупиковый водопровод, обслуживающий населенный пункт
Схема водопровода показана на рис. 1., график суточного водопотребления на рис. 2.
Необходимо определить: расчетные расходы на участках водопровода, диаметр трубопроводов и общие потери напора по участкам, необходимую высоту водонапорной башни; используя кривую суммарного водопотребления и прямую суммарной подачи водонапорной станции, определить регулирующую емкость бака водонапорной башни, выбрать типовой проект башни (приложение 2) ; определить необходимые подачу и напор погружного насоса, подающего воду в систему и выбрать марку насоса (приложение 3).
Для расчета потерь напора по длине в трубах на участках водопровода необходимо воспользоваться данными таблиц Ф.А. Шевелева (приложение 1). Рассчитывая трубопроводы, принять местные потери напора составляющими 10% от потерь напора по длине. При определении необходимого объема бака водонапорной башни пожарный и аварийный запас принять равными каждый по 10 % от регулирующего объема бака. Высоту бака водонапорной башни принять HР = 3 м. Другие показатели, необходимые для расчета, взять из приводимых рисунков и таблиц.
Таблица 1
| Исходные данные | Вариант | |
| 25 | ||
| Схема водопровода | г) | |
| Сводный суточный график часовых расходов воды | в) | |
| Максимальное суточное водопотребление, м³/сут | 320 | |
| Распределение пикового часового расхода по узлам водопровода, % | qуз1 | 6 |
| qуз2 | 6 | |
| qуз3 | 4,5 | |
| qуз4 | 15 | |
| qуз5 | 13 | |
| qуз6 | 9 | |
| qуз7 | 6 | |
| qуз8 | 8,6 | |
| qуз9 | 11 | |
| qуз10 | 5,4 | |
| Путевой расход, л/(с·м) | 0,0023 | |
| Минимальный свободный напор, м | 9 | |
| Материал труб | чугунные | |
| Время непрерывной работы погружного насоса | с 6 до 16 | |
| Заглубление погружного насоса под динамический уровень, м | 8 | |
| Расстояние от поверхности земли до динамического уровня воды в скважине, м | 140 | |
Оформление готовой работы
11.172 Определить расход в трубопроводе, состоящем из трех последовательно соединенных участков труб и построить пьезометрическую линию (рис. 4.18,а). Как изменится расход, если участки труб соединить параллельно (рис. 4.18,б)? Построить суммарные характеристики трубопроводов для обоих случаев. Исходные данные к задаче приведены в табл. 79.
Таблица 79
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Н | м | 2 |
| l | м | 400 |
| d1 | мм | 200 |
| d2 | мм | 150 |
| d3 | мм | 125 |
| Виды труб | м | М4 |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
11.173 Трубопровод, питаемый от водонапорной башни, имеет участок AB с параллельным соединением труб, длины которых l1 = (400 + 5·y) м, l2 = (200 + 2·z) м, l3 = (300 + 5·y) м. Длина участка BC l4 = (500 + 4·z) м. Диаметры ветвей трубопровода: d1 мм, d2 = d3 мм, d4 мм. Трубы стальные. Напор в конце трубопровода, в точке C, НС = 10 м. Расход в третьей ветви Q3 = (30 + 0,1·z) л/с.
Определить расходы на участках 1, 2 и BC и пьезометрический напор в точке A НA (рис. 9).
Численные значения диаметров взять из табл. 2.
Таблица 2
| Цифра шифра Z | d1, мм | d2 = d3, мм | d4, мм |
| 0 | 150 | 200 | 300 |
| 1 | 100 | 150 | 200 |
| 2 | 200 | 250 | 300 |
| 3 | 250 | 200 | 350 |
| 4 | 275 | 150 | 300 |
| 5 | 175 | 150 | 250 |
| 6 | 200 | 175 | 300 |
| 7 | 275 | 200 | 350 |
| 8 | 225 | 200 | 300 |
| 9 | 250 | 225 | 275 |
Выбрать вариант задачи
Все задачи из: Новикова А.М Механика жидкости и газа СПбГАСУ 2014
11.174 Совхоз для полива восьмипольного севооборотного участка использует четыре дождевальные машины «Фрегат» модификации ДМ-454-100. Схема централизованной водоподачи и перемещения дождевальных машин, а также отметка уровня воды в водоисточнике у насосной станции и геодезическая отметка самого удаленного гидранта показаны на рисунке. Ширина захвата машины – l = 453,5 м, объемный расход воды машиной – Q = 100 л/с, напор на гидранте – h = 63 м. Трубы принять асбестоцементные, скорость движения воды по трубам V = 1,5 м/c. Расстояние от насосной станции до поля L = 2l м.
Определить напор насосной станции.
ВУЗ: РГАЗУ
11.175 Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину L = 250 м и диаметр d = 2,5×10-1 м. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н = 1,4 м. От нижнего хранилища отходит стальная труба диаметром d = 2,5×10-1 м с задвижкой и толщиной стенок е = 7 мм. От пункта А отходят стальные трубопроводы с последовательным и параллельным соединениями, имеющие объемные расходы соответственно Q2 = 17×10-4 м³/c и Q1 = 16×10-4 м³/c. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q = 3×10-2 л/c. Углы поворота сифона α = 45 град, β = 90 град.
Определить:
- Объемный расход в сифоне при заданном диаметре.
- Потери напора на участках с последовательным соединением.
- Начальную скорость V0 движения керосина в стальном трубопроводе, при которой давление при мгновенном закрытии задвижки достигает величины р = 2,2·106 Па если перед закрытием задвижки в трубопроводе давление ро = 4·105 Па.
- Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.
ВУЗ: РГАЗУ
11.176 Полив многолетних трав производится двумя машинами «Фрегат» модификации ДМ-454-70, каждая из которых используется на двух позициях. Конструктивная длина машины l = 453,5 м, объемный расход воды одной машиной Q = 70 л/c. Вода для полива машиной берется от гидрантов закрытой оросительной сети. Необходимый напор на гидранте h = 58 м. Для подачи воды к гидранту используется стационарная насосная станция. Отметка уровня воды в водоисточнике у насосной станции и высотное положение наиболее удаленного и высокорасположенного гидранта взять с рисунка.
Произвести расчет закрытой оросительной сети с определением потерь напора в асбестоцементных трубопроводах и напора насосной станции. Выбор диаметров трубопровода произвести с учетом допустимой скорости движения воды по трубам V = 1,3 м/c. Расстояние от насосной станции до поля L = 0,5l м.
ВУЗ: РГАЗУ
11.177 Насос выкачивает бензин при TºC из двух резервуаров с одинаковыми уровнями жидкости H1. Давление на входе в насос pМ. Насос установлен на высоте ZМ, а узел С на высоте ZC от пола. Параметры отрезков трубопровода Li, di, Δ. Каждый из отрезков трубопровода 1 и 2 содержит местные сопротивления с суммарным коэффициентом ζ2, а отрезок 3 – вентиль с коэффициентом сопротивления ζВ. Определить подачу жидкости насосом QМ и расходы жидкости в ветвях Q1 и Q2.
Таблица 11.1
| Номер задачи | L1, м | L2, м | L3, м | d1, мм | d2, мм | d3, мм | Δ, мм | Н1, м |
| 11-22 | 10,0 | 5,0 | 12,0 | 24 | 20 | 31 | 0,10 | 2,0 |
Продолжение таблицы 11.1
| Номер задачи | ZC, м | ZМ, м | ζВ | ζ2 | Т, ºС | рМ, кПа |
| 11-22 | 3,5 | 4,0 | 1,5 | 5,0 | 20 | 35 |
11.178 Рассчитать тупиковый водопровод, обслуживающий населенный пункт
Схема водопровода показана на рис. 1., график суточного водопотребления на рис. 2.
Необходимо определить: расчетные расходы на участках водопровода, диаметр трубопроводов и общие потери напора по участкам, необходимую высоту водонапорной башни; используя кривую суммарного водопотребления и прямую суммарной подачи водонапорной станции, определить регулирующую емкость бака водонапорной башни, выбрать типовой проект башни (приложение 2) ; определить необходимые подачу и напор погружного насоса, подающего воду в систему и выбрать марку насоса (приложение 3).
Для расчета потерь напора по длине в трубах на участках водопровода необходимо воспользоваться данными таблиц Ф.А. Шевелева (приложение 1). Рассчитывая трубопроводы, принять местные потери напора составляющими 10% от потерь напора по длине. При определении необходимого объема бака водонапорной башни пожарный и аварийный запас принять равными каждый по 10 % от регулирующего объема бака. Высоту бака водонапорной башни принять HР = 3 м. Другие показатели, необходимые для расчета, взять из приводимых рисунков и таблиц.
Таблица 1
| Исходные данные | Вариант | |
| 3 | ||
| Схема водопровода | а) | |
| Сводный суточный график часовых расходов воды | в) | |
| Максимальное суточное водопотребление, м³/сут | 170 | |
| Распределение пикового часового расхода по узлам водопровода, % | qуз1 | 3 |
| qуз2 | 13 | |
| qуз3 | 19 | |
| qуз4 | 9 | |
| qуз5 | 6 | |
| qуз6 | 5 | |
| qуз7 | 4 | |
| qуз8 | 3,8 | |
| qуз9 | 12 | |
| qуз10 | 12,8 | |
| Путевой расход, л/(с·м) | 0,002 | |
| Минимальный свободный напор, м | 8 | |
| Материал труб | асбоцементные | |
| Время непрерывной работы погружного насоса | с 5 до 19 | |
| Заглубление погружного насоса под динамический уровень, м | 3 | |
| Расстояние от поверхности земли до динамического уровня воды в скважине, м | 30 | |
11.179 Из пункта А (рис. 4.4) вода подается по чугунному трубопроводу в открытые емкости с разницей между верхней и нижней отметками — Н. Емкости сообщаются посредством сифона, выполненного из чугунных труб с углами поворота α и β. Трубопровод с объемным расходом Q2 состоит из последовательных участков каждый длиной L и диаметрами d, d/2, d/4. Параллельный участок состоит из двух ветвей каждая длиной L и диаметром d/2. От нижней емкости отходит чугунный трубопровод с толщиной стенок е и диаметром d, заканчивающийся задвижкой.
Требуется:
- Определить потери напора по длине трубопровода при последовательном соединении.
- Определить распределение расхода в трубопроводе на участках с параллельным соединением.
- Определить напряжение σ в стенках толщиной е чугунного трубопровода диаметром d при внезапном закрытии, если начальное избыточное давление в трубопроводе – р0 и начальная скорость υ0.
- Определить диаметр сифона при заданном объемном расходе Qсиф.
Таблица 4 – Исходные данные для решения задач 31-40
| Исходные данные | Номера задач |
| 34 | |
|
Магистральный трубопровод: диаметр d, мм длина L, м |
200 250 |
|
Расход воды Q1×10-3, м³/с Q2×10-3, м³/с |
12 3,0 |
|
Путевой расход воды на 1 п.м. q×10-2, л/с |
10 |
|
Углы поворота сифона α, град β, град |
90 90 |
| Разность уровней в резервуарах (напор) Н, м | 1,2 |
| Расход сифона Qсиф×10-3, м³/с | 30 |
|
Давление у задвижки: перед ее закрытием р0×105, Па |
0,6 |
| Толщина стенок труб е, мм | 7 |
|
Скорость течения жидкости в трубе до закрытия задвижки υ0, м/с |
1,2 |
11.180 Выполнить гидравлический расчет трубопровода, схема которого прилагается
Исходные данные:
Перекачиваемая жидкость ρ=820 кг/м3; υ=18*10-6 м2/с
Температура перекачки 290К
Эквивалентная шероховатость труб K= 0,3 мм
| № | l, м | d, мм | zн,м | zк,м |
| 1 | 70 | 100 | 0 | Zвх=3 |
| 2 | 190 | 100 | Zвых=3 | ZE |
| 3 | 140 | 60 | ZE | Z3=6 |
| 4 | 150 | 80 | ZE | Z4=6 |
| рн, кПа | рк,кПа | Q,м3/ч | Примечание |
| Pат | Pвх-? | ? | |
| Pвых | РЕ | ? | Рвых=8.5*105Па |
| РЕ | P03 | ? | Р03=Р04=105Па |
| РЕ | P04 | ? |
2.Определить Рвх, Q, Q3, Q4
3.Как изменятся расходы при изменении вязкости в 0,7 раза?
Скачать файл (оплата в RUB)