5. Напорный трубопровод 2

Задаемся скоростью воды в трубопроводе v₂= 1 м/с.

.

.

Из табл. П4 принимаем  = 9 мм, d_2,нар=341+2∙9=359 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром d_2,нар =351 мм. Внутренний диаметр трубы d_2,вн=333 мм = 0,333 м.

Скорость воды в трубе

.

.

Согласно табл. П11 для бесшовной стальной новой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости ₄=0,015 мм. Параметр

.

Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по:

.

При ₂=330 м

.

Тройник в точке с является вытяжным. При соотношении согласно табл. П18 коэффициент гидравлического сопротивления _2-3 =0,63 (_1-3 в табл. П18). 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 = 0,25 МПа.

Избыточное давление воды в точке b составит

Согласно табл. П13 коэффициент гидравлического сопротивления обратного клапана диаметром 333 мм _обр=2,17; коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытой задвижки _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  = 8 мм, d_6,нар=150+2∙8=266 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром d_6,нар =273 мм. Внутренний диаметр трубы d_6,вн=257 мм = 0,257 м.

Скорость воды в трубе

.

.

При соотношениях

; .

по табл. П14 _6-3= 0,95. Потеря давления воды в тройнике

.

Давление в точке d

.

Согласно табл. П11 для бесшовной стальной новой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости ₅=0,015 мм. Параметр

.

Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по:

.

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 ₆ равна высоте уровня воды Н₆. Тогда из условий

,

,

получаем

.

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  = 14 мм, d_1,нар=481+2∙14=509 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром d_1,нар =532 мм. Внутренний диаметр трубы d_1,вн=504 мм = 0,504 м.

Скорость воды в трубе

.

.

Согласно табл. П11 для чугунной неновой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости ₁=1 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

.

При ₁=36 м

.

Из табл. П13 для трубы диаметром 504 мм коэффициент гидравлического сопротивления всасывающего клапана _вс =2,5. Гидравлическое сопротивление клапана

.

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	25,27
Диаметр трубы, мм	dнар	532	351	450	325	302	273
	dвн	504	333	430	309	279	257
Давление воды, МПа	вход	0	0,47	0,2474	0,31	0,238	0
	выход	-0,068	0,2474	0,31	0,175	0,156	0,247
Объемный расход воды, м3/с		0,091	0,091	0,14	0,08	0,06	0,049
Скорость воды, м/с		0,456	1,045	0,965	1,067	1,018	0,9468
Критерий Рейнольдса, Re		204052	309144	368492	3292790	896433	2516088
Коэффициент сопротивления 		0,0242	0,0134	0,0128	0,0136	0,0103	0,0147
Линейное сопротивление, МПа		0,00018	0,0073	0,006	0,012	0,006	0,0006

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Гидрогазодинамика» для студентов, обучающихся по направлению «Теплоэнергетика» кафедра ТЭС: Иваново, 2015. 60с.

19