КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Дата: _____________________Расчетно-графическая работа № 1 Вариант 14
По дисциплине _______________________________________________________ (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: _________________________________________________________________
Выполнила:студенткагр. _СТ-11 /______________ / /Максимова Е. Н./ (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) Проверил:доцент /______________/ /Воронов В.А. / (должность) (подпись) (Ф.И.О.) ОЦЕНКА: ________________ Дата: _____________________
Санкт-Петербург Задание: - Построить в масштабе по координатам (длина) и (геодезическая отметка) профиль трассы; - Определить диаметры участков трубопровода, рассчитать пьезометрические ( ) и рабочие ( ) напоры в заданных точках сети и построить пьезометрическую линию (ПЛ). Ось ординат должна быть общая для , и ; - Определить высоту установки насоса над уровнем воды в зумпфе (высоту всасывания ) и мощность на валу центробежного насоса (мощность приводного двигателя). Исходные данные для расчетов: Исходные данные для расчетов трубопровода и насоса представлены в таблице 1 и таблице 2. Таблица 1. Данные для расчета трубопровода
Рабочий напор , ниже которого не может быть фактический, полученный расчетом рабочий напор . Вид труб – стальные старые. Эквивалентная шероховатость старых стальных труб . Таблица 2. Данные для расчета параметров насоса
Дополнительные справочные данные для расчетов приведены в таблицах 3,4 и 5. Таблица 3. Значения коэффициента для различных труб
Таблица 4. Значения кинематического коэффициента вязкости для различных жидкостей
Таблица 5. Ориентировочные рекомендованные скорости течения жидкости в трубопроводе
Решение: Выполнение РГР начинаем с построения с построения профиля трасс, который можно увидеть на рисунке 1. Согласно построенному профилю трасс в магистраль входят участки , далее необходимо сравнить между собой направления и . 1. Определение магистрали Найдем суммарный расход и суммарную длину участков , чтобы определить магистраль
; .
Тогда и относятся к направлению . Тогда магистралью является сеть из участков: . Участок является ответвлением от магистрали. 2. Транзитные расходы Расчет магистрали начнем с наиболее удаленного от насоса участка, которым является участок и далее будем рассчитывать участки последовательно против потока жидкости ( ). Определим транзитные расходы на участках
3. Расчет участка (последний участок) Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как , то .
По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , . Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
.
Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
.
Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода
Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку
Определим потери напора на участке
Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка
Рабочий напор в начале участка
Так как меньше , то следует определить величину недостающего напора
На величину поднимем напоры в точках 4 и 5, после чего откорректировать ПЛ для участка . При этом рабочий напор , а напор будет больше заданного. Определим новые величины полного напора и .
Точки и соединим на графике прямой линией. 4. Расчет участка Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как то .
По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , . Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
.
Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
.
Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода
Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку
Определим потери напора на участке
Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка
Рабочий напор в начале участка
Так как больше , то приступим к построению пьезометрической линии по точкам и и далее – к расчету следующего участка. 5. Расчет участка Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как то . По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , . Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
.
Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
.
Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода
Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку
Определим потери напора на участке
Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка
Рабочий напор в начале участка
Так как больше , то приступим к построению пьезометрической линии по точкам и и далее – к расчету ветви . 6. Расчет ветви Определим полный гидростатический напор в конце ветви, а именно в точке 6
Полный гидростатический напор в начале ветви, а именно в точке 2
Диаметр труб на участке определим по величине допустимой потери напора в ветви следующим образом
Определим предварительное значение модуля расхода
По таблице находим для заданного вида труб ближайшее к большее значение модуля. Этому значению соответствует значение искомого диаметра . Определяем фактическую скорость жидкости
.
Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
.
Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода
Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку
Определим потери напора на участке
Так как < , приступаем к определению гидростатического напора и построению ПЛ для участка . Определяем фактический напор в точке 6
Находим рабочий напор в точке 6
Так как больше , то приступаем к построению пьезометрической линии по точкам и и далее – к расчету участка 1-2. 7. Расчет участка Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как то .
По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , . Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
.
Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
.
Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода
Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку
Определим потери напора на участке
Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка
Рабочий напор в начале участка
. Так как больше , то приступаем к построению пьезометрической линии по точкам и . 8. Определение приводной мощности насоса Мощность приведенного двигателя (или мощность на валу насоса) определяется по формуле
, (1)
где - напор, создаваемый насосом:
, (2)
где - напор на выходе из насоса, - суммарный коэффициент местных сопротивлений во всасывающей линии, -средняя скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, - предельно допустимая высота всасывания насоса по условиям его безкавитационной работы
, (3)
где - атмосферное давление; - давление насыщенных паров (по таблице, для ); - потери напора по длине всасывающего трубопровода, - местные потери напора, - допустимый кавитационный запас
, (4)
где - критический кавитационный запас, определяется по формуле С.С.Руднева в м.вод.ст.
, (5)
где - кавитационный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей насоса, принимаемый , – частота вращения рабочего колеса, , - подача насоса, . Рассчитываем , , , , :
Определим напор, создаваемый насосом
Мощность приведенного двигателя
Ответ: В ходе выполнения расчетно-графической работы: - был построен профиль трасс (рис.1); - были определены диаметры участков трубопровода: , , , , ; - рассчитаны пьезометрические напоры: , , , , , ; - рассчитаны рабочие напоры , , , , , ; - построена пьезометрическая линия (рис.1); - определена высота установки насоса над уровнем воды в зумпфе - - рассчитана мощность приводного двигателя - .
|