Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Гидравлика
Посмотреть оригинал

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1. Определить силу избыточного гидростатического давления воды на грани устоя АВ и ВС, точки приложения силы давления на этих грани. Построить эпюры избыточного гидростатического давления на грани АВ и ВС, если известны глубины перед устоем А, =1,5 м и Л, =3 м.

Угол наклона грани ВС к горизонту а = 60 . Ширина устоя А = 2,4 м.

Для построения эпюры гидростатического давления на грань ВС из точек В и С откладываем по нормали к грани ВС значения избыточного давления в точках В и С. Полученные точки соединяем между собой. Эпюра гидростатического давления на грань АВ изобразится в виде треугольника, на грань ВС - в виде трапеции.

Схема к примеру 1 334

Рис. 6.1. Схема к примеру 1 334

1.2. Определим силу избыточного гидростатического давления с помощью эпюры, которая равна весу жидкости в объеме призмы с основанием в виде эпюры гидростатического давления и высотой равной ширине устоя.

На грань АВ

на грань ВС

1.3. Сила гидростатического давления Р будет проходить через центр

эпюры нормально к каждой грани устоя. Следовательно, центр давления D, си- лы будет расположен на расстоянии = 2Л,/3 = 1 м, а центр давления Д?

силы находится по масштабу, исходя из графического нахождения центра тяжести трапеции (соединяя середины противоположных сторон и достраивая трапецию до параллелограмма, соединив противоположные его точки) hD = 3,216.«.

  • 2. Аналитический метод решения
  • 2.1. Определим силу избыточного гидростатического давления: на грань АВ

Пример 2. Определить расход воды из резервуара при истечении под уровень через систему труб длиной //= 4 м, />=12 м, диаметром с/; =32 м, с/>=50 .и. Уровни жидкости в резервуарах считать постоянными. Поверхностное давление в резервуаре А равно Рма„=0,2 кг/см'. Уровни воды в резервуарах h,=5 м, /ъ=3 м. Задвижка на трубопроводе открыта на 3А. Построить пьезометрическую и напорную линии.

Схема к примеру 2

Рис. 6.2. Схема к примеру 2

Дано:

Решение:

//=4 м,

Вначале определим скорости vl и v2

/>=12. м,

течения воды в системе труб.

d,=32M,

Составим уравнение Бернулли для

dj=50 м.

двух сечений 1-1 и 11-11. Плоскость срав-

Р,а„=0,2

нения 0-0 совпадает с уровнем воды в

кг/см",

приемном резервуаре.

откуда скорость истечения v?=l,39м/с, а

Расход воды из резервуара:

Для построения пьезометрической и напорной линии вычислим скоростные напоры и потери напора:

Проверяем правильность расчета:

Напор Z, под которым движется вода из резервуара А в резервуар В, равен:

Схема к примеру 2 с построением пьезометрической пинии Р-Р и напорной линии Е-Е по вычисленным значениям

Рис. 6.3. Схема к примеру 2 с построением пьезометрической пинии Р-Р и напорной линии Е-Е по вычисленным значениям

Ответ: Q = 2,12л/с.

Пример 3. Распределительная сеть, показанная на схеме, питается из имеющегося в пункте А напорного бака с горизонтом воды в нем на отметке 35 м. Остаточный напор в конечных пунктах сети Ност>1м. Трубы нормальные стальные. Расходы, длины участков и отметки заложения труб в метрах показаны на схеме.

Определить диаметры участков магистрали и ответвлений и построить пьезометрическую линию.

Таблица 6.1

Расчет магистрали

Точки

Участки

магистрали

Расход

О, л/с

Длина /, м

Диаметр d, мм

Расходная характеристика К,

л/с

Потеря напора на трение hh м

Отметки пьезометрической линии, м

D

CD

4,9

820

100

53,61

6,85

38,6

С

45,45

ВС

12,1

670

150

158,4

3,9

В

49,35

АВ

24,1

600

200

340,8

3,51

А

52,86

2. Расчет ответвлений.

Находим потерю напора на трение по длине на каждом ответвлении как разность отметок пьезометрической линии начальной и конечной точек участка. Определяем гидравлический уклон J = h,/I и расходную характеристику по формуле К = Q/JJ. По табл. 3 приложения находим диаметр, соответствующий большему ближайшему табличному значению К.

Принимаем квадратичную область сопротивления. Расчет производим в табличной форме.

Расчет ответвлений

Таблица 6.2

Ответвления

Длина

1,м

Расход

О, л/с

Отметки пьезометрической линии, м

Потеря напора на трение hi, м

Г идрав- лический уклон J

Расходная характеристика

К, л/с

Диаметр d, мм

начала

конца

СЕ

120

7,2

45,45

38,9

6,55

0,0545

30,9

100

BF

150

^ = 6,92 л/3

49,35

40

9,35

0,062

27,79

100

Примечание. На участке BF нет транзитного расхода, поэтому

Рассчитаем потери напора на ответвлениях по большему ближайшему значению диаметра:

Откорректируем отметки конца пьезометрической линии на ответвлениях.

Схема построения пьезометрической линии для ответвлений BF и СЕ

Рис. 6.5. Схема построения пьезометрической линии для ответвлений BF и СЕ

На рис. 6.5 пунктирной линией показана расчетная пьезометрическая линия, а сплошной - пьезометрическая линия, полученная благодаря округлению диаметра до большего ближайшего сортаментного значения, что привело к уменьшению потерь напора на ответвлениях.

Схема построения пьезометрической линии для распределительной сети

Рис. 6.6. Схема построения пьезометрической линии для распределительной сети

Ответ: dAS=200 мм, dBC=d/!F= 150 мм, dCD= 100 мм, dCE= 120 мм.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица

Часто встречающиеся значения коэффициентов местного сопротивления

Значения рекомендуемых предельных расходов и скоростей в зависимости от диаметров труб

Таблица 2

Показатели

Диаметр с/, м

50

75

100

125

150

200

250

300

350

Рекомендуемая предельная скорость, м/с

0,75

0,75

0,76

0,76

0,82

0,85

0,95

1,05

1,1

Рекомендуемый предельный расход, л/с

1,5

3,3

6

10

15

30

50

74

106

Значение расходных характеристик К для квадратичной области сопротивления (трубы нормальные)

Таблица 3

d, мм

50

75

100

125

150

200

250

300

350

400 1

К л/с

8,313

21,77

53,61

97,39

158,4

340,8

616,4

999,3

1503

2140

Коэффициент шероховатости труб

Таблица 4

Характеристика поверхности труб

Д, мм

1. Цельнотянутые трубы: из латуни, новые стальные,

стальные водопроводные, находящиеся в эксплуатации

0,0015-0,01 0,02-0,1 1,2-1,5

2. Цельносварные стальные трубы:

новые или старые в хорошем состоянии бывшие в эксплуатации

с двойной поперечной клепкой, сильно корродированные

  • 0,04-0,1
  • 0,1-0,15
  • 2,0

3. Чугунные трубы: новые

новые битумизированные

бывшие в эксплуатации, корродированные

0,25-1,0 0,1-0,15 1,0-1,5

Контрольно измерительные материалы

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы