4. Построение характеристики гидролинии

Характеристикой гидролинии называется график зависимости суммарной потери напора (давления) в гидролинии от расхода, т.е. .

Суммарную потерю напора в общем случае удобно выразить формулой:

где A и m – коэффициент пропорциональности и показатель степени, учитывающие сопротивление гидролинии.

Q_кр = S V_кр;

Re_кр =

- Участок 2

Q_кр2 = м³/с < Q₂ =14,42 ×10^-4 <=> турбулентный режим движения

Σh₂ = A × Q₂² ;

где A = (Σς+λ = ( = 4845052,3

Σh₂₁ = A × = 4845052,3× (9,2×10^-4 )² = 4,1м ;

Σh₂₂ = A × = 4845052,3× (14,42×10^-4 )² = 10,1м ;

Σh₂₃ = A × 0,5 = 4845052,3×(0,5×9,2×10^-4 )² = 1м ; Q₂₃=4,6×10^-4

Σh₂₄ = A ×1,2 = 4845052,3×(1,2×9,2×10^-4 )² = 5,9м ; Q₂₄=11×10^-4

Σh₂₅ = A ×1,5 = 4845052,3×(1,5×9,2×10^-4 )² = 9,2 м ; Q₂₅=13,8×10^-4

- Участок 3

Q_кр3 = м³/с < Q₃ =10,8 ×10^-4 <=> турбулентный режим движения

Σh₃ = A × Q₃² ;

где A = (Σς+λ =( =17934677,8

Σh₃₁ = A × = 17934677,8× (8,1×10^-4 )² = 11,8 м ;

Σh₃₂ = A × = 17934677,8× (10,8×10^-4 )² = 20,9 м ;

Σh₃₃ = A × 0,5 = 17934677,8× (0,5×8,1×10^-4 )² = 2,95 м ; Q₃₃ = 4,05×10^-4

Σh₃₄ = A × 1,2 = 17934677,8×(1,2×8,1×10^-4 )² = 16,95 м ; Q₃₄ = 9,72×10^-4

Σh₃₅ = A × 1,5 = 17934677,8×(1,5×8,1×10^-4 )² = 26,5 м ; Q₃₅ = 12,15×10^-4

-Участок 5

Q_кр5 = м³/с > Q₅ = 3,62 ×10^-4 <=> ламинарный режим движения

Σh₃ = A × Q₅^² ;

где A = (Σς+λ = ( 270343423,4

Σh₅₁ = A × = 270343423,4× (4,6×10^-4 )² = 57,2 м ;

Σh₅₂ = A × = 270343423,4× (3,62×10^-4 )² = 35,4 м ;

Σh₅₃ = A ×0,5 = 270343423,4× (0,5×4,6×10^-4 )² = 14,3 м ; Q₅₃ = 2,3×10^-4

Σh₅₄ = A × 1,2 = 270343423,4× (1,2×4,6×10^-4 )² = 82,4 м ; Q₅₄ = 5,52×10^-4

Σh₅₅ = A × 1,4 = 270343423,4× (1,4×4,6×10^-4 )² = 112,2м. Q₅₅ = 6,44×10^-4

5. Построение пьезометрической и напорной линии энергии

Атмосферное давление: H_Б = P_atm/γ = = 11.45 м;

H_ц= P_ц/γ = = 1351,5 м;

Н_нас= P_HAC/ γ= = 1388,9 м

Потери напора на участках:

Σh = h_l + h_m

h_l =

h_m =

Участок 1:

h_l = = 0,03

h_m = = 0,0088

Участок 2:

h_l = = 8,05

h_m = = 2

Участок 3:

h_l = = 10,6

h_m = = 10,3

Участок 4:

h_l = = 0,7

h_m = = 1,43

Участок 5:

h_l = = 23,87

h_m = = 11,8

Участок 6:

h_l = = 3,42

h_m = = 1,43

Участок 7:

h_l = = 0,87

h_m = = 2,2

Высота скоростного напора

м

м

= 1,47 м

= 1,65 м

=

Определим значения полных напоров вначале и в конце каждого участка гидролинии:

H₁ = H_Б – ∑h₁ = 11,45 – (0.03+0,008) = 11,41 м;

H₂ = H₁ + H_нас = 11,41 + 1388,9 = 1400,21 м;

H₃ = H₂ – ∑h₂ = 1400,21 – (8,05+ 2)= 1390,06 м;

Hˈ₃ = H₃ – ∑h₃/2= 1390,06 – ( )= 1379,16 м;

H₄ = Hˈ₃ – ∑h_₃/2 = 1379,16 – ( )= 1368,46 м;

Hˈ₄ = H₄ – Н_ц = 1368,46 – 1351,5 = 16,96 м;

Hʺ_₄ = Hˈ_₄ – ∑h_₄ /2 = 16,96 – ( )= 15,86 м;

H₇ = Hʺ₄ – ∑h₄/2 = 15,86 – ( )= 14,76 м;

Hˈ₇ = H₇ – ∑h₇/2 = 14,76 – ( )= 13,26 м;

Hʺ₇ = Hˈ₇ – ∑h₇ /2 = 13,26 – ( )= 11,75 м;

Таблица 5

Расчет удельных энергий

Номер участка	Полный напор в начале участка Hi(i=1,2…n), м	Потери напора, м		Высота скоростного напора , м	Статический напор Hpi , м
1	11,41	0,03	0,008	0,073	11,34
2	1400,21	8,05	2	1,63	1398,58
3	1379,16	10,6	10,3	1,47	1377,69
4	16,96	0,7	1,43	0,2	16,76
5	-	23,87	11,8	1,65	-
6	-	3,42	1,43	0,2	-
7	11,75	0,88	2,2	0,2	11,55