q – витрати води на розрахунковій ділянці v – швидкість руху води

3.62M

Category:

physics

Гідравлічний розрахунок водопровідних мереж

1.

Л. 5
Тема:
Гідравлічний розрахунок
водопровідних мереж

2.

1.Гідравлічний розрахунок зовнішньої
мережі тупикової конфігурації. Перший
закон Кірхгофа.
2.Гідравлічний розрахунок зовнішньої
мережі кільцевої конфігурації. Перший
та другий закони Кірхгофа.

3.

План лекції
1. Порядок розрахунку кільцевих мереж
2. Особливості розрахунку тупикових мереж

4. Завдання до самопідготовки

Вивчити матеріали лекції
Виконати 1 та 2 розділи курсового проекту
Підготуватися до фронтального опитування:
Мета гідравлічного розрахунку водопровідних мереж
Перший та другий закони Кірхгофа
Як визначаються діаметри труб при різних режимах
роботи мережі?
Порядок розрахунку водопровідних мереж до пожежі,
при пожежі
Визначення втрат напору для тупикових та кільцевих
мереж

5.

МЕТА гідравлічного розрахунку мереж:
1) визначення діаметрів труб, які забезпечують:
подачу максимальних витрат води (до пожежі);
додаткову подачу пожежних витрат води (при
пожежі);
2) визначення втрат напору в мережі:
до пожежі;
при пожежі

6.

Підготовка схеми мережі до розрахунку:
1. позначити номери вузлів та ділянок
2. визначити точку живлення мережі та диктуючу
точку
3. задати напрямки руху води на кожній ділянці
4
5
4
ІІ
3
8
5
3
6
2
І
6
7
2
1
1
7

7.

Перший закон Кірхгофа
(для вузла)
q=0,
“+”
“-”
4
1
2 3
1
4
2
5
Приклад:
3
для вузла 2:
q1+(-q2)+(-q4)+(-Q2)=0

8.

Другий закон Кірхгофа
(для кільця):
h=0
якщо:
або
+
-
| h| hmax ,
де h =| h| - нев‘язка в мережі, м
hmax=0,5 м - “до пожежі”
hmax=1 м - “при пожежі”

9. q – витрати води на розрахунковій ділянці v – швидкість руху води

Визначення діаметрів труб
4q
d
v
q – витрати води на розрахунковій ділянці
v – швидкість руху води
режим
роботи
мережі
до пожежі
при пожежі
діаметр труб,
мм
швидкість
руху води, м/с
до 500
понад 500
не залежно
0,7 ... 1,2
1 ... 1,5
до 2,5 ... 3

10.

Визначення втрат напору на
ділянках
а) за довжиною:
h=A l q2
А - питомий опір труб (залежить від їх типу та діаметру)
l - довжина розрахункової ділянки, м
б) з урахуванням місцевих опорів:
hділ =1,05·h

11.

1. Порядок розрахунку
кільцевих мереж

12.

1.1. До пожежі
1. Визначення рівномірно розподілених
витрат води по ділянках мережі:
1000
í
.ï
.
Qð³âí .ðî çï . Qmax ãî ä
3600
-сума розрахункових максимальних годинних
í .ï .
Qmax
ãî ä витрат води для всіх водоспоживачів населеного
пункту
(таблиця 2.2, сума значень колонок 3 та 4 у годину
максимального годинного водоспоживання), м3/год

13.

Населений пункт
Години
доби
на г-п водоспоживання
жителів
Виробниче підприємство
на г-п водоспоживання
робочих
Всього за добу
на
поливку
на виробничі
потреби
на
душ
м3
м3
м3
%,
м3
м3
%
4,80
12,50
0,83
29,07
1,17
%,
м3
0--1
1,5
22,69
0,75
1--2
1,5
22,69
0,75
6,25
0,42
23,85
0,96
2--3
1,5
22,69
0,75
6,25
0,42
23,85
0,96
3--4
1,5
22,69
0,75
6,25
0,42
23,85
0,96
4--5
2,5
37,81
151,67
0,75
18,75
1,25
191,48
7,74
5--6
3,5
52,94
151,67
0,75
37,50
2,50
207,86
8,40
6--7
4,5
68,06
0,75
6,25
0,42
69,23
2,80
7--8
5,5
83,19
0,75
6,25
0,42
84,35
3,41
8--9
6,25
94,53
0,75
12,50
0,83
100,91
4,08
9--10
6,25
94,53
0,75
6,25
0,42
95,70
3,87
10--11
6,25
94,53
0,75
6,25
0,42
95,70
3,87
11--12
6,25
94,53
0,75
6,25
0,42
95,70
3,87
12--13
5
75,63
151,67
0,75
18,75
1,25
229,30
9,26
13--14
5
75,63
151,67
0,75
37,50
2,50
230,55
9,32
14--15
5,5
83,19
0,75
6,25
0,42
84,35
3,41
15--16
6
90,75
0,75
6,25
0,42
91,92
3,71
16--17
6
90,75
0,75
12,50
0,83
97,13
3,92
17--18
5,5
83,19
0,75
6,25
0,42
84,35
3,41
18--19
5
75,63
0,75
6,25
0,42
76,79
3,10
19--20
4,5
68,06
0,75
6,25
0,42
69,23
2,80
20--21
4
60,50
151,66
0,75
18,75
1,25
214,16
8,65
21--22
3
45,38
151,66
0,75
37,50
2,50
200,29
8,09
22--23
2
30,25
0,75
6,25
0,42
31,42
1,27
23--24
1,5
22,69
0,75
6,25
0,42
23,85
0,96
ВСЕГО
100,00
1512,50
300,00
20,00
2474,90
100,00
910,00
18,00
4,80
4,80
14,4

14.

2. Визначення питомих витрат води в
мережі:
Qð³âí .ðî çï .
qï èò
L
L – довжина всієї
водопровідної
мережі, м
4
5
4
ІІ
3
8
5
3
6
2
І
6
7
2
1
1
7

15.

3. Визначення шляхових витрат води по
ділянках в мережі:
Qø ë. ³ qï èò lä³ë.³
lä³ë.³
– довжина ділянки, м

16.

4. Визначення вузлових витрат води:
ù
î
ñêëàäàþ
òüâóçî
ë
Qø ë.
max ãî ä
Qâóçë.³
Qçî
ñ
2
ù
î
ñêëàäàþ
òüâóçî
ë
- сума шляхових витрат води на
Qø ë.
ділянках, що складають вузол, л/с
max
ãî
ä
Qçî ñ
- витрати води на потреби виробничого підприємства
(приймаються за даними таблиці 2.2, як сума значень з колонок 5, 6
та 8 у годину максимального годинного водоспоживання), л/с.

17.

18.

Приклад
4
5
4
ІІ
3
8
для вузла 5
5
3
(в ньому знаходиться
виробничий об'єкт):
6
2
І
6
7
2
1
7
1
Q5
Qø ë.(4) Qø ë.(5)
2
max
ãî
ä
Qçî ñ
для вузла 6:
Q6
Qø ë.(5) Qø ë.(6) Qø ë.(8)
2
0

19.

5. Визначення витрат води по ділянках
Розрахунок починається з диктуючої точки
Розрахунок виконується проти напрямку
руху води в мережі
Розрахунок закінчується точкою живлення
мережі

20.

• Для
кожного
вузла
повинен
виконуватися Перший закон Кірхгофа
q 0
• При визначенні витрат води ділянок, що
примикають до диктуючої точки, їх
витрати приймають приблизно однаковими
• Вузлові витрати води кожного вузла
виходять з вузла, тому приймаються умовно
негативними

21.

Витрати води по ділянках:
Qâóçë. q ä³ë
qä³ë.
i
Qâóçë.
- витрата води вузла, що примикає до ділянки,
яка розраховується, та лежить вище за
напрямком руху води від цієї ділянки, л/с
qä³ë. - сума витрат води ділянок, що виходять з цього
вузла, л/с
і – кількість ділянок, по яких вода рухається у напряму до
цього вузла (входять у вузол)

22.

Приклад
Q5
Q4
q4=Q5/2
5
4
q3=q4+Q4
ІІ
Q3
q5=Q5/2
q8=(q5+Q6)/2
3
q2=q3+q8+Q3
Q6
6
Q2
2
q1=q2+Q2
Q1
1
Qзаг=q1+q7+Q1
І
q6=(q5+Q6)/2
q7=q6+Q7
Q7
7

23.

6. Визначення діаметрів труб

24.

7. Визначення втрат напору в мережі:
k
hі
hм
i
1
1, 05
k
середнєарифметичне втрат напору
у всіх можливих напрямках руху води
від точки живлення мережі до диктуючої точки

25.

Приклад
4
3
5
8
2
6
1
7
h
h
h
1
2
3
4
1
2
8
5
7
6
5
h 1,05
3
де hі =Aі lі qі 2 – втрати напору на кожній
ділянці

26.

1.2. При пожежі
1. Визначаються витрати
ділянках при пожежі
води
на
2. Визначається швидкість руху води
по ділянках (до 2,5 - 3 м/с)
3. Визначаються втрати напору в
мережі

27.

1.3. Ув'язка кільцевих мереж

28.

• Для кожного кільця повинен виконуватися другий закон Кірхгофа
•Допускається невиконання другого закону Кірхгофа на величину
нев'язки. Для різних режимів роботи мережі величина нев'язки
повинна бути:
─до пожежі – не більше 0,5 м;
─при пожежі – не більше 1 м.
•При невиконанні другого закону Кірхгофа виконується перерозподіл
витрат по ділянках мережі на величину поправочних витрат:
q
h
n
2 Si qi
i 1

46. Завдання до самопідготовки

English Русский Rules