Приклади для самостійної підготовки

Приклад 2.6. По трубопроводу з чавунних труб d =200мм, довжиною l =800мм при позначках на початку і кінці Z_п =5,00м і Z_к =22,0 і вільному напорі на кінці Н_віл =10,00м подається вода.

Визначити необхідний напір на початку трубопроводу і максимальний тиск у ньому при витраті Q =35л/с, а також зміну максимального тиску при збільшенні витрати на 40%.

Приклад 2.7. По залізобетонному горизонтальному водоводу подається вода 10м³/с. На відстань 5,0км. Визначити діаметр водоводу, якщо тиск на його початку Р_н =6·10⁵Н/м² (або 6,12атм), а в кінці Р_к =1·10⁵Н/м²(або 1,02атм).

Приклад 2.8. Чавунний трубопровід довжиною l =1,0км і d =200мм має різницю тиску на початку і в кінці р =9,8·10³Н/м²(1,00атм). Визначити:

а) яка транзитна витрата Q_тр можлива в трубопроводі при неприливній роздачі з питомою шляховою витратою q₀ =0,01л/с/м.

б) яким може бути питома шляхова витрата, якщо транзитна витрата Q_тр =15,0л/с.

Відповідь:.

Приклад 2.9. У сталевий трубопровід діаметром 150мм, що має довжину l =800м, подається вода з витратою Q =12л/с. Визначити, як зміниться витрата, якщо замість запроектованих будуть використані:

а) 400мм чавунних труб d₁ =125мм і 400м сталевих труб d₂ =175мм;

б) 600мм чавунних труб d₁ =125мм і 200м сталевих труб d₂ =200мм;

в) 800м азбестоцементних труб d =147мм;

г) 800м поліетиленових труб d =150мм.

Приклад 2.10. Визначити напір у точці В і витрату у точці С горизонтального чавунного трубопроводу, який складається з двох послідовно з’єднаних ділянок труб довжиною l_АВ = l_ВС =250мм, діаметрами d_АВ =200мм і d_ВС =150мм,якщо відомо, що п’єзометричні напори Н_А =20,0м і Н_с =10,0м а витрата Q_В =10л/с.

 

           Н_А

 

                                                                 Q_в                            Q_с    

              А                                 В                             С

Рис. 1.13

 

Приклад 2.11. Визначити необхідний напір в точці А трубопроводу і витрати у паралельних трубопроводах 1, 2 і 3, якщо загальна витрата води з точки А в точку С повинна складати 100л/с. Діаметри і довжина ділянок наступні: d₁ =250мм, l₁ = 400м, d₂ =200мм, l₂ =200м, d₃ =189мм, l₃ =300м. Напір точці С Н_с =10,00м.

       Н_А

 

 

 

 

                      1

 

                        2

     А                                  В                              С

                         3

Рис. 2.14

 

Приклад 2.12. Трубопровід запроектували з двох паралельних ниток сталевих труб діаметром 1000мм кожна. Скільки необхідно покласти ниток, якщо замінити задані труби трубами:

а) d =700мм, б) d =600мм, в) d =500мм?

Приклад 2.13. Підібрати діаметр водоводу і визначити потрібний на його початку для витрати Q =30л/с при довжині трубопроводу l =500м і п’єзометричнім напорі в кінці Н_к =10,0м, якщо труби: а) азбестоцементні, б) сталеві.

Вказівки: діаметр приймати залежно від витрати і граничної швидкості за формулою

.

 

Приклад 2.14. Визначити діаметри ділянок, напори у вузлових точках водопровідної мережі, а також необхідну потужність насосної станції (точка 1), якщо довжина ділянок: L _1-2 =3000м, l _2-3 =500м, l _3-4 =400м, l _3-5 =200м, l _5-6 =200м, l _5-7 =300м, l _2-8 =1000м, l _2-9 =300м; геодезичні позначки точок Z ₁ =10,0м, Z ₂ =30,0м, Z ₃ =35,0м, Z ₄ =39,0м, Z ₅ =36,0м, Z ₆ =37,0м, Z ₇ =38,0м, Z ₈ =40,0м, Z ₉ =35,0м; вузлові витрати Q ₂ =10л/с, Q ₃ =8л/с, Q ₄ =18л/с, Q ₅ =9л/с, Q ₆ =12л/с, Q ₇ =15л/с, Q ₈ =20л/с, Q ₉ =16л/с; питомі шляхові витрати на ділянках 2-9, 3-5 и 5-6 q ₀ =0,02л/с; вільний напір на кінцевих точках мережі Нвіл=12,0м; коефіцієнт корисної дії насосів =0,61. На ділянках 2-9, 3-5, 5-6 труби чавунні, на інших ділянках сталеві.

 

                                                8                7 Q₇

 Насос                                                  Q₈ Q₅ 5      6

             1                         2                 3      q₀ Q₆

                                                                                         4

                                         q₀         Q₂                             Q₃                 Q₄

 

                                                        9

                                                                   Q₉

Рис. 2.15

 

Приклад 2.15. Маємо розгалужену водопровідну мережу, що характеризується наступними даними: довжина ділянок l _1-2 =1700м, l _2-3 =200м, l _3-4 =400м, l _3-5 =300м, l _2-6 =500м; позначки землі Z ₁ =20,0м, Z ₂ =30,0м, Z ₃ =35,0м, Z ₄ =37,0м, Z ₅ =36,0м; вузлові витрати Q ₂ =10л/с, Q ₃ =6л/с, Q ₄ =15л/с, Q ₅ =12л/с, Q ₆ =20л/с; питомі шляхові витрати на ділянках 2-3 и 3-5 q₀=0,03л/с/м; вільний напір у вузлових і кінцевих точках мережі Н_св 10,0м. У точці 1 встановлено насос, який створює тиск Р₁ =5,0∙10⁵н/м² (5,1атм).

Труби на ділянках 1-2, 3-4 і 2-6 стальні, а на ділянках 2-3 і 3-5 – чавунні.

Визначити:

1) необхідні діаметри труб і напір у вузлових точках; 2) зміну вільних напорів у кінцевих точках розрахованої мережі у випадках: а) збільшення витрати в точці 4 до Q₄ =20 л/с; б) збільшення витрати в точці 2 на 3 л/с при зменшенні вузлової витрати у точці 4 на 3 л/с. в) зменшення вузлової витрати у точці 2 на 3 л/с. при збільшенні на 3л/с вузлової витрати у точці 3.

 

 

                                                                                                  4            Q₄

 

     Р₁                                     Q₂

2 3                                         Q₃

                                                                             q₀                                   5

 насос                                                                                                     Q₅

 

 

7 Q₆

Рис. 2.16

 

Приклад 2.16. Вода подається у точку С з двох резервуарів А і В по сталевих трубах. П’єзометричні напори в точках В і С Н_в =16,0 м, Н_с = 10,0м, вузлова витрата в точці С Q_с =30,0л/с. Визначити необхідний напір у точці А, якщо:

а) діаметри ділянок d_АС =125мм, d_ВС =150мм, їх довжина l_АС =400м, l_ВС =600м. б) d_АС =150мм, d_ВС =125мм, l_АС =600м, l_ВС =400м.

 

  Н_А

            

 

 

                                  Н_Б

                                                                                                                                      

 

     А                                 С                          В

Рис. 2.17

 

Приклад 2.17. Трикільцева водопровідна мережа має таку характеристику: довжина ділянок l_1-2 = l_3-4 =150м, l_2-3 = l_5-6 =250м, l_7-8 =400м, l_1-4 = l_2-5 = l_3-6 =200м, l_4-7 = l_6-8 =300м, l_А-1 =1500м; зосереджені витрати у вузлах Q₂ =12,0л/с., Q₄ =25,0л/с., Q₅ =20,0л/с., Q₈ =40,0л/с.; питома шляхова витрата на всіх ділянках (крім ділянки А-1) q₀ =0,02л/с./м; геодезичні позначки точок Z_А=20,0м, Z₁ =18,0м, Z₂ =18,0м, Z₃ =17,0м, Z₄ =17,0м, Z₅ =17,0м, Z₆ =16,5м, Z₇ =16,5м, Z₈ =16,0м, вільний напір Нвіл 16,0м. Визначити діаметри ділянок мережі, напори у вузлових точках і точці А, якщо труби на ділянці А-1 стальні, на інших ділянках: а) чавунні, б) азбестоцементні.

 

 

 

Рис. 2.18

 

Приклад 2.18. Визначити підвищення напору при гідравлічному ударі в трубопроводі довжиною l=1500м при витраті Q =10л/с, час закриття засувки t_3.1 =6 с і t_3.2 =2 с, якщо труби: а) азбестоцементні d =147мм, S =11,0мм; б) чавунні d =150мм, S =9,5мм; в) сталеві d =150мм, S =5,5мм.

 

Приклад 2.19. Визначити необхідний час закриття засувки на кінці водоводу довжиною l=800м, діаметром d =400мм, =14мм, при:

а) витрата Q =450м³/год і додатковий тиск 2,94∙10⁵Н/м² (30атм); б) Q =600м³/год, =2,45Н/м² (2,5атм).

 

Додатки

Додаток 1

Коефіцієнти О₁ і О₂ для витрати у перехідній області опору при різних середніх швидкостях V

Вид труб	Коефіцієнт О1/О2 при S, м/с
	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
Нормальні	0,91 1,2	0,93 1,15	0,95 1,115	0,96 1,085	0,97 1,06	0,985 1,03	1 1	1 1	1 1
Нові чавунні	0,81 2,51	0,84 1,42	0,87 1,36	0,87 1,32	0,89 1,28	0,91 1,22	0,92 1,18	0,93 1,15	0,94 1,12
Нові сталеві	0,91 1,22	0,92 1,18	0,93 1,16	0,94 1,14	0,95 1,12	0,95 1,1	0,96 1,08	0,97 1,07	0,97 1,06

 

Додаток 2