Задание 6

№ варианта	Q, л/с	L, м	h, м	hw доп., м	n
13	40	1000	29	40	0,024

Рассчитать диаметр трубопровода для перекачки воды из скважины (колодца) в водонапорную башню для следующих условий:

-известно превышение уровня воды в водонапорной башне над уровнем воды в скважине h

-известна длина трубопровода L, подаваемый по трубе расход Q и допустимые потери напора в трубопроводе h_w , а так же коэффициент шероховатости стенок трубопровода n

принимаем в расчете напор H = h_w + h

Найдем напор Н

Н = 29 +40 =69 м

Решим эту задачу методом подбора различных диаметров

Формула Шези для расхода: Q = ω*С* √R*I, где С – коэф. Шези, R – гидравлический радиус, I – гидравлический уклон, ω – площадь водного сечения

k = ω*С*√R, где k – расходная характеристика [м³/с], откуда Q = к*√I

k подсчитана для различных диаметров труб в области квадратичного движения (смотреть по справочнику)

Найдем К для нашего случая

К = Q *√(L/H) = 0,04 м³/с *√1000м/69м = 0,152277 м³/с

Сведём все данные в таблицу:

d, м	0,1	0,2	0,3
c, м0,5/с	13,27	18,6	21,73
k, м3/с	0,0165	0,13	0,42

R= d/4, где R – гидравлический радиус, d – диаметр трубы

1. Пусть d₁=0,1 м

Определяем гидравлический радиус R₁:

R₁= d₁/4=0,1/4=0,025 м

По формуле Агроскина найдем коэффициент Шези:

c = 17,72(k+lgR₁), k= 1/(17,72*n)

k=1/(17,72*0,024)=2,351

c₁= 17,72(2,351+lg0,025)=13,27

К₁=ω₁*c₁*√R₁=((πd₁²)/4)*c₁*√R₁=((3,14*0,1²)/4)*13,27*√0,025=0,0165

2. Пусть d₂=0,2м

Определяем гидравлический радиус R₂:

R₂= d₂/4=0,2/4=0,05м

По формуле Агроскина найдем коэффициент Шези:

c = 17,72(k+lgR₂), k= 1/(17,72*n)

k=1/(17,72*0,024)=2,351

c₂= 17,72(2,351+lg0,05)=18,60

К₂=ω₂*c₂*√R₂=((πd₂²)/4)*c₂*√R₂=((3,14*0,2²)/4)*18,60*√0,05=0,13

3. Пусть d₃=0,3м

Определяем гидравлический радиус R₃:

R₃= d₃/4=0,3/4=0,075м

По формуле Агроскина найдем коэффициент Шези:

c = 17,72(k+lgR₃), k= 1/(17,72*n)

k=1/(17,72*0,024)=2,351

c₃= 17,72(2,351+lg0,075)=21,73

К₃=ω₃*c₃*√R₃=((πd₃²)/4)*c₃*√R₃=((3,14*0,3²)/4)*21,73*√0,075=0,42