Расчёт трубопровода. Плотность и динамическая вязкость воды у потребителей, страница 3

.

При l₂=330 м

.

Тройник в точке с является вытяжным. При соотношении  согласно табл. П16 коэффициент гидравлического сопротивления x_2-3 =0,62 (x_1-3 в табл. П16). Отсюда гидравлическое сопротивление тройника в направлении от трубопровода 2 к трубопроводу 1 составляет

Эта величина меньше погрешности округления, и в дальнейших расчетах ее не учитываем. Отсюда следует, что давление воды перед тройником равно давлению после тройника и равно р_с = 0,143 МПа.

Согласно табл. П13 коэффициент гидравлического сопротивления обратного клапана диаметром 331 мм x_обр=2,2; коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытой задвижки x_задв=0,1. Гидравлическое сопротивление клапана и задвижки

Давление воды, создаваемое насосом,

6. Высота уровня воды в баке водонапорной башни

Принимаем, что от точки с до бака установлена вертикальная труба. Задаемся скоростью воды в трубопроводе v₆= 1 м/с.

.

.

Из табл. П4 принимаем d = 10 мм, d_6,нар=250+2∙10=270 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром d_6,нар =273 мм. Внутренний диаметр трубы d_6,вн=253 мм = 0,253 м.

Скорость воды в трубе          

.

.

Согласно табл. П2 для бесшовной стальной новой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости D₆=0,02 мм.

Параметр

Из табл. П1 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле Блазиуса (11):

.

При соотношениях

;      .

по табл. П15 x_6-3= 0,95.

Потеря давления воды в тройнике

.

Давление в точке d

.

Давление в точке d должно быть обеспечено весом столба воды с учетом гидравлического сопротивления участка трубопровода и атмосферного давления на поверхность воды в баке водонапорной башни.

Пренебрежем потерей давления при входе воды в опускную трубу, но примем, что длина трубы l₆ равна высоте уровня воды Н₆. Тогда

.

Отсюда линейное сопротивление трубопровода

7. Всасывающий трубопровод 1

Из табл.П2 определяем абсолютное давление воды на линии насыщения:

   

При   

Избыточное давление насыщения

Принимаем запас по давлению .

Избыточное давление воды перед насосом

.

Задаемся скоростью воды в трубопроводе v₁= 0,5 м/с.

.

.

Из табл. П7 принимаем d = 17 мм, d_1,нар=481+2∙17=515 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром d_1,нар = 532 мм. Внутренний диаметр трубы d_1,вн=498 мм = 0,498 м.

Скорость воды в трубе          

.

.

Согласно табл. П2 для чугунной неновой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости D₁=0,8 мм. Параметр

.

Параметр

Из табл. П1 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически шероховатых труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле Альтшуля

.

При l₁=36 м

.

Из табл. П13 для трубы диаметром 498 мм коэффициент гидравлического сопротивления всасывающего клапана x_вс = 2,5. Гидравлическое сопротивление клапана

.

Из табл. П12 находим давление насыщения при температуре воды t=16°C: p_нас=0,003 МПа. Принимаем запас по давлению Dр_зап=30 КПа = 0,03 МПа. Из (21) имеем

Результаты расчета сводим в таблицу.

Таблица 1. Характеристики трубопроводов

Характеристика		Трубопроводы
		1	2	3	4	5	6
Длина трубы, м		36	330	430	480	320	14.622
Диаметр трубы, мм	dнар	0.532	0.351	0.45	0.325	0.299	0.273
	dвн	0.498	0.331	0.418	0.305	0.279	0.253
Давление воды, МПа	вход	0	0.368	0.143	0.039	0.137	0
	выход	-0.068	0.143	0.205	0.075	0.056	0.143
Объемный расход воды, м3/с		0.0909	0.0909	0.14	0.08	0.06	0.0491
Скорость воды, м/с		0.467	1.057	1.021	1.096	1.018	0.977
Критерий Рейнольдса, Re		206510	310701	378892	296724	896880	219505
Коэффициент сопротивления x		0.0231	0.0134	0.0128	0.0136	0.0103	0.0146
Линейное сопротивление, МПа		0.0002	0.0075	0.0068	0.0128	0.0059	0.0004

Строим график геометрических высот узловых точек.

Строим график избыточных давлений в узловых точках.