Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Гидравлика и противопожарное водоснабжение" (стр. 7 из 25)
j =0 -для узлов (первый закон Кирхгофа ).
i =0 -для колец ( второй закон Кирхгофа ).
где, n -количество участков в кольце;
m -количество расходов, подходящих к узлу и отходящих от него.
Первое соотношение (для узлов) для найденных расходов воды должно соблюдаться, т.к. оно использовалось при предварительном распределении расходов по участкам.
+h4
-h1 +h3
Рис.3.1. Кольцевая
водопроводная сеть
-h2
Выполнения второго соотношения (для колец) добиваются увязкой водопроводной сети.
Для кольца (рис. 2.1) можно записать
1 = Dh , т.е. h3 + h4 - h1 - h2 = Dh
Величина Dh называется невязкой.
Если сумма условно положительных потерь напора больше суммы условно отрицательных потерь напора, то Dh >0. Значить , чтобы уменьшить величину Dh ( приблизить ее к нулю), необходимо расходы на участках с условно положительными потерями напора уменьшить, а на участках с условно отрицательными потерями напора увеличить на величину некоторого поправочного расхода.
Если Dh< 0, то, наоборот, расходы на участках с условно положительными потерями напора надо увеличить, а на участках с условно отрицательными потерями напора уменьшить на величину поправочного расхода. Увязка сети (введение поправочного расхода) продолжается до тех пор, пока не будет выполняться соотношение
Dh 
Dhдоп. , где
Dhдоп -допустимая величина невязки. Можно принять Dhдоп 
1 м.
Если сеть состоит из нескольких колец, то необходимо добиваться выполнения указанного соотношения для каждого кольца.
Потери напора h на участке следует определять по формулам
h= i * i i = ( l / dp) * ( J / 2q ), где
i -гидравлический уклон, т.е. потери напора на единицу длины трубопровода;
i -длина трубопровода, м;
l -коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый по формуле
l = А1(А0 + С/ J)m / dmp
dр -расчетный внутренний диаметр труб, м;
J -средняя по сечению скорость движения воды, м/с;
q -ускорения свободного падения, м/с2
Значения показателя степени m и коэффициентов А0, А1 и С для стальных, чугунных, железобетонных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб должны приниматься по приложению 10 [3].
Расчетные внутренние диаметры труб приведены в приложений 2. Расчетные внутренние диаметры железобетонных труб на основании ГОСТ12586-74, ГОСТ16953-78 следует принимать равными диаметрам условных проходов.
Поправочный расход Dq для кольца можно определить по формуле
Dq = Dh / 2( 
i ) , где
hi - потери напора на участке;
qi - расход воды по участку;
n - количество участков в кольце.
Для каждого кольца получается своя величина поправочного расхода. Если участок сети является общим для двух колец, то поправочный расход на таком участке определяется как сумма поправочных расходов (с учетом их знаков) для каждого кольца.
3.1.Пример гидравлического расчета водопроводной сети.
Расчетная схема водопроводной сети показано на рис.2.2. В первом разделе для приведенного примера общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 130,87 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 15,92 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания равен 0,55 л/с.
Qоб.зд.=0,55л/с Qпр.=15,92л/сL=1000м L=1500м
L=1500м L=2000м L=1500м
 | |  |
L=500м L=1000м L=500м
130,87л/с
Рис.3.2.Схема водопроводной сети.
1.Определяем равномерно распределенный расход
Q 
=Qпос.пр - (Qпр + Qоб.зд ) = 130,87 - (15,92 + 0,55) = 114,4 л/с
2.Определим удельный расход
qуд. = Q / 
j ; j = i1-2 + i2-3 + i3-4 +i4-5 +i5-6 +i6-7 +i7-1 +i7-4 = 500+1500+1000+1500+500+1000+2000 =9500 м.
qуд. = 114,4 / 9500 = 0,012 л/(с*м);
3.Определим путевые отборы
Qпут.j = ij* qуд.
Результаты приведены в табл.3.2.
Путевые расходы. Таблица 3.2
| Номер участка | Длина участка , м | Путевой отбор , л/с |
| 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 1 7 - 4 | 500 1500 1000 1500 1500 500 1000 2000 | 6,02 18,06 12, 04 18, 06 18, 06 6, 02 12, 04 24, 08 |
пут.j =114,4 л/с 4.Определим узловые расходы
q1 = 0,5(Qпут.1-2 + Qпут.7-1) = 0,5(6,02+12,04)= 9,03 л/с
q2 = 0,5(Qпут.2-3 + Qпут.2-1) = 0,5(18,06+6,02)= 12,04 л/с
q3 = 0,5(Qпут.2-3 + Qпут.3-4) = 0,5(18,06+12,04)= 15,05 л/с
q4 = 0,5(Qпут.3-4 + Qпут.4-5 +Q4-7) = 0,5(12,04+18,06+24,08)= 27,09 л/с
q5 = 0,5(Qпут.4-5 + Qпут.5-6) = 0,5(18,06+18,06)= 18,06 л/с
q6 = 0,5(Qпут.5-6 + Qпут.6-7) = 0,5(18,06+6,02)= 12,04 л/с
q7 = 0,5(Qпут.6-7 + Qпут.7-1 +Q7-4) = 0,5(6,02+12,04+24,08)= 21,07 л/с
Узловые расходы Таблица 3.3.
| Номер узла | Узловой расход , л/с |
| 1 2 3 4 5 6 7 | 9,03 12,04 15,05 27,09 18,06 12,04 21,07 åqузл. =114,4 л/с |
5.Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы.
К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 сосредоточенный расход общественного здания ( вместо точки 3 можно взять любую другую ). Тогда
q5 = 18,06 + 15,92 = 33,98 л/с;
q3 = 15,05 + 0,55 = 15,6 л/с
С учетом сосредоточенных расходов åqузл. = 130,87 л/с
Величины узловых расходов показаны на рис.3.3
