Гидравлика. Водоснабжение

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    б) Аварийный режим  работы водоводов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    l/5 = 7000/5 = 1400 м

    Q = 1185 л/с; d = 800 мм = 0,8 м → so = 0,005669

    v = 4Q/πd² = 4·1,185/3,14·0,64 = 2,36 м/с; s = so·l/5 = 7,94 

    l·4/5 = 7000·4/5 = 5600 м

    s = so·l·4/5 = 0,005669·4/5·7000 = 31,75

    Таблица 9. Аварийный режим работы водоводов (1/5 l)

 

    Таблица 10. Аварийный режим работы водоводов (4/5·l)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    РАСЧЕТ  ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ТРУБ ВОДОВОДА НА СЛУЧАЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО  УДАРА 

    Расчет  толщины стенок труб водовода производится на случай гидравлического удара при внезапном закрытии задвижки в конце трубопровода или в момент мгновенной остановки насоса и срабатывания обратного клапана.

    Берем сталь повышенной прочности, класса С 52/40 (марка 10Г2С1). Временное сопротивление σвр = 52 кН/см²; предел текучести σт = 40 кН/см².

    Допускаемое напряжение в стенке трубы определяется по формуле:

    [σ] = σвр · 40% = 20,8 кН/см²

    Скорость  ударной волны:

    

    где E_ж – модуль объёмной упругости жидкости (для воды E_ж = 2∙10⁶ кПа); ρ – плотность жидкости; – скорость распространения звука в жидкой среде (для воды = 1425 м/с); d – диаметр трубы, мм; δ – толщина стенки трубы, мм; E_тр – модуль объёмной упругости материала стенки трубы, кПа.

    Отношение для воды для стальной трубы принимается равным 0,01.

    Повышение давления при прямом гидравлическом ударе:

        

где – скорость течения жидкости в трубе до закрытия задвижки, м/с

    v = 4Q/πd² = 4·1,185/3,14·0,64 = 2,36 м/с. 

    Давление  жидкости в круглой трубе:

    po= ρghпотр = 1000·9,81·80,8 = 792 648 Па = 0,792648 МПа

    Необходимая толщина стенки при повышении  давления вследствие гидравлического  удара:

    

 
 
 

    I-ое приближение:

    δ = 6 мм = 0,006 м 

    Сv = 1425/√1+133·0,01 = 932,88 м/с

    Δ p = ρ vo Cv = 1000·1,18·932,88 = 1100798,4 Па = 1,1007984 МПа

    δ = ((0,792648+1,1007984) ·0,8)/(2·208) = 0,0036 мм 

      II-ое приближение:

    δ = 0,0036 мм 

    Сv = 1425/√1+2,22 = 793,85 м/с

    Δ p = ρ vo Cv = 1000·1,18·793,85 = 936743 Па = 0,936743 МПа

    δ = ((0,792648+0,936743) ·0,8)/(2·208) = 0,0033 мм 

    III-ье приближение:

    δ = 0,0033 мм 

    Сv = 1425/1,85 = 770,07 м/с

    Δ p = ρ vo Cv = 1000·1,18·770,07 = 908682,6 Па = 0,9086826 МПа

    δ = ((0,792648+0,9086826) ·0,8)/(2·208) = 00033 мм 

    Толщину стенки принимаем δ = 3,3 мм = 0,33 см = 0,0033 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

    В данной курсовой работе был произведен расчет резервуара чистой воды, расчет напорных водоводов и распределительной сети для бесперебойного снабжения водой потребителей.

    Также был сделан расчет напорных водоводов  в нормальном и аварийном режимах  работы и рассчитана толщина стенки труб, на случай гидравлического удара. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Унифицированные параметры круглых  резервуаров для  воды

 
 

Приложение 2

Предельные  экономические расходы, л/с, в водопроводных  трубах