2014-02-05
1440
Расчет распределительной
При расчете могут встретиться два случая:
1) расчет новой сети, когда отсутствует заранее заданный напор в начальном пункте (отметка уровня воды в водонапорной башне);
2) расчет распределительной сети с заданным напором в голове системы, что имеет место при подключении сети к уже имеющемуся водонапорному баку или существующему трубопроводу.
Рассмотрим случай, когда отметка горизонта воды в водонапорной башне неизвестна (рис.11).
Рис.11
Исходные данные:
а) длины 
участков сети, их расположение в плане, отметки земли по трассе трубопровода;
б) узловые расходы, т.е. расходы, отбираемые в отдельных точках сети (
);
в) расходы q, отбираемые с 1 м длины того или иного участка сети (в данном случае участка 2-5);
г) свободные напоры 
в отдельных точках (узлах) сети, т.е. отсчитываемые от поверхности земли, последние заданы, например, 
, 
, 
, 
.
Задача гидравлического расчета в данном случае:
а) определить диаметры d труб на отдельных участках сети;
б) определить отметку горизонта в водонапорной башне, обеспечивающую подачу требуемых расходов в заданные точки сети.
|
|
|
Порядок расчета
1. Устанавливаем расчетные расходы для отдельных участков сети. Расчетный расход какого-либо участка сети должен равняться сумме расходов, забираемых на сети ниже по течению этого участка. Например, 
. Расчетный расход для участка 2–5 составляет
.
2. Намечаем в сети линию, которую принимаем за магистральную. Такой линией должна быть линия, по которой пропускается наибольший расход, имеющая наибольшую длину и проходящая по наиболее высоким отметкам поверхности земли. В данном случае это линия 1–2–3–4.
Если в качестве магистральной будет выбрана линия, не отвечающая перечисленным требованиям, то в отдельные конечные точки ответвления не будут поступать требуемые расходы. На это будет указывать то, что в этих конечных пунктах отметки пьезометрической линии будут выше, чем в узлах, расположенных выше (по течению).
3. Рассчитываем магистральную линию, для чего:
а) задаемся для каждого участка магистрали так называемой экономической скоростью 
. Величина этой скорости зависит от диаметра труб (чем больше диаметр, тем больше). Численные значения экономических скоростей для различных диаметров приводятся в справочной литературе, например в таблицах Ф.А. Шевелева или в таблице УП приложения в задачнике по гидравлике А.В. Андреевской, Н.Н. Кременецкого и М.В. Пановой;
б) задавшись скоростями для каждого участка магистрали определяем диаметры труб из соотношения
,
где
,
откуда
.
Найденные значения диаметров округляем до ближайшего (большего или меньшего) стандартного (сортаментного) значения;
|
|
|
в) для полученных значений диаметра, пользуясь таблицей [5], определяем соответствующие значения расходной характеристики К;
г) вычисляем для каждого участка магистрали потери напора по длине 
по формуле
;
д) зная потери напора для каждого участка магистрали, строим пьезометрическую линию Р–Р, начиная с конца магистрали, поскольку отметка 
нам задана.
4. Определяем отметку 
горизонта воды в баке водонапорной башни по формуле
,
где 
–суммарные потери напора по длине всей магистрали.
Отметка обусловливает высоту водонапорной башни.
5. Рассчитываем ответвления. Целью этого расчета является подбор диаметра труб для каждого ответвления, обеспечивающего в конечном пункте свободный напор не меньше требуемого.
Поскольку мы уже построили пьезометрическую линию для магистрали, тем самым мы установили отметки этой линии, т.е. напоры, в начале каждого ответвления, а напоры в концах ответвлений нам заданы.
Порядок расчета ответвлений:
а) вычисляем потери напора по длине для каждого ответвления по формуле 
, где 
–отметки пьезометрической линии соответственно в начале и конце ответвления;
б) из формулы для потери напора по длине определяем значения расходной характеристики 
для каждого ответвления
;
в) по таблице для полученных значений находим соответствующие значения диаметра, причем последние округляются до ближайшего большего стандартного значения;
г) по найденным округленным значениям диаметра определяем значения расходной характеристики и вычисляем действительные потери напора по длине 
, после чего уточняем свободные напоры в концах ответвления.
