Расчет длинных трубопроводов (стр. 2 из 2)

Определять расходы

, и будем при условии полного открытия крана в точке С.

Составим уравнения из выражений для потерь напора по длине на всех участках:

(2.1)

(2.2)

(2.3)

(2.4)

Вычислим значение

из формулы (2.1):

Ñ^/_A= z_В + h_Б1 = 3,8 + 10,4 = 14,2 м;

Ñ^/_C = z_C = 2,2 м;

= 14,2 – 2,2 = 12 м;

для диаметра трубы (табл. 4.5, стр.39, [1]);

.

Для нахождения расхода

рассмотрим движение жидкости сразу на двух участках - на 4-ом и на участке, где трубопровод разветвляется:

=Ñ^/_G- Ñ^/_C= h₄ + h₂ =

(2.5)

(2.6)

(2.7)

Подставляя известные величины в уравнение (2.7), получаем соотношение между расходами в параллельных ветвях трубопровода:

, (2.8)

где значения K₂ = 61,37л/с для D₂ = 0,1м и K₃ = 110,59л/с для D₃ = 0,125м (из табл. 4.5, стр.39, [1]).

Подставляем соотношение (2.8) в (2.6), получаем:

(2.9)

Вычисляем потерю по длине на этом участке:

h_{G -C}= Ñ^/_G- Ñ^/_C

Подставляем полученные соотношения (2.8), (2.9) и известные величины в уравнение (2.5):

2 =

(K₄ = 61,37л/с для D₄ = 0,1м по табл. 4.5, стр.39, [1]);

По формуле (2.9) получаем:

.

Расход из крана в точке С ищется по формуле:

(2.10)

л/с.

Определим значение

по формуле (2.2):

.

2.2 Построение кривой зависимости

и

Полагаем, что открытие крана в точке С изменяется от 0 до

. Для построения графика рассмотрим частные случаи:

а)

; ; .

б)

; .

Рассмотрим движение жидкости по всему трубопроводу, разность отметок уровней воды в баке I и баке II будет являться суммой всех потерь напора по длине:

Ñ^/_A- Ñ^/_G

(2.11)

Учитывая равенство

и выражения (2.8) и (2.9), получаем:

.

Подставляем известные величины:

б) Бак II не работает:

, .

Ñ^/_A- Ñ^/_G

(2.12)

Подставляем известные значения:

.

По найденным выше данным строим график зависимости

и .

2.3 Построение пьезометрической линии для случая, когда

.

Для построения пьезометрической линии нужно посчитать потери напора по длине на всех участках трубопровода по формуле (1.5), а значения расходов взять из построенного ранее графика зависимости

и для .

Из графика

л/с и л/с, а л/с. Подставляем эти данные в формулу (1.5) и получаем значения потерь напора на всех участках трубопровода :

м

м

м