Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Определение отметки свободной поверхности воды в сборном колодце

Читайте также:
  1. D) определение стратегии развития общества.
  2. D.определение стратегии
  3. GNU(рекурсивный акроним от GNU’s Not UNIX — «GNU — не Unix!») — это проект создания свободной UNIX-подобная операционной системы, открытый в 1983 году Ричардом Столлмэном.
  4. PR: понятие и определение.
  5. А. Определение фольклора
  6. Адаптации, определение понятия, классификация.
  7. Активное и реактивное сопротивление элементов сети (физический смысл, математическое определение), полное сопротивление сети.
  8. Анализ финансовой устойчивости организации: цели, источники информации, определение видов финансовой устойчивости по обеспеченности запасов источниками их формирования.
  9. Анализ эпизода. Определение конфликта, развернутого в рассказе. Формы комментирования конфликта.
  10. Ангины: 1) определение, этиология и патогенез 2) классификация 3) патологическая анатомия и дифференциальная диагностика различных форм 4) местные осложнения 5) общие осложнения

 

Колодец соединен с источником водоснабжения (рекой, водоприемным ковшом, шахтным колодцем – в зависимости от варианта задания) водозаборной линией (самотечной линией, дюкером или сифоном) так, что они представляют собой два сообщающихся резервуара. По водозаборной линии вода движется самотеком в результате понижения уровня воды в колодце при работе насоса.

А p­­0 Б

p­­2

1 2

0 Z1

плоскость сравнения Z2

 

Рис.4.1. Самотечная линия

Рассмотрим последовательно схемы водозаборных линий для каждого варианта задания.

Для варианта А – это самотечная линия, рис.4.1.

Для определения отметки поверхности воды в гидравлических системах используют уравнение Д. Бернулли. В данном случае это уравнение удобно записать применительно к двум сечениям потока, совпадающим с уровнями воды в источнике водоснабжения «А» и в колодце «Б». Плоскость сравнения удобно совместить с плоскостью, от которой ведется отсчет всех отметок в задании [3].

 

, (4.3)

где в общем случае z - геометрическая высота расположения центра тяжести рассматриваемого сечения над плоскостью сравнения;

p - давление в рассматриваемом сечении потока;

g - удельный вес жидкости;

g – ускорение свободного падения;

V - средняя по сечению скорость потока;

a - коэффициент Кориолиса;

- потеря напора (удельной энергии жидкости) между рассматриваемыми сечениями.

Искомая отметка свободной поверхности воды в колодце «Б» – z2. Находят ее, выразив из уравнения Д. Бернулли

 

, (4.4)

здесь z0 - отметка уровня воды в реке «А» – известна (см. исходные данные, прил.6);

p0 - давление на свободную поверхность воды в реке «А» равно атмосферному (p0=pа);

p2 - давление на свободную поверхность воды в колодце «Б» равно атмосферному (p2=pа);

и - скоростные напоры в рассматриваемых сечениях потока. Поскольку скорости движения в источнике водоснабжения и колодце обычно бывают невелики, величинами скоростных напоров в данном случае можно пренебречь .

С учетом вышесказанного . (4.5)

Таким образом, задача сводится собственно к определению - суммарных потерь напора в трубопроводе, соединяющем источник водоснабжения с колодцем, т.е. в самотечной линии для варианта А.



Так как самотечную линию (дюкер, сифон) относят обычно к гидравлически коротким трубопроводам, то суммарную (общую) потерю напора в них определяют с использованием принципа наложения потерь, см. (2.1), (2.2), (2.3) и (3.1)

. (4.6)

Потери напора по длине трубопровода могут быть найдены по формуле

, (4.7)

где i - гидравлический уклон, значение которого в соответствии с выбранным диаметром трубы и скоростью течения воды в ней определяют для водозаборной линии в п. 4.1.;

- длина трубы (самотечной линии, дюкера, сифона).

Суммарные местные потери напора определяют с учетом всех видов местных сопротивлений, указанных в задании для данного трубопровода. Так для самотечной линии – это предохранительная сетка и сопротивление на выходе из трубы.

Таким образом , (4.8)

где и - коэффициенты местных сопротивлений сетки и на выходе из трубы (указаны в задании, прил.6);

V – скорость течения воды в трубе, подсчитывают по формуле (4.2), п.4.1.

Подставляя найденное с помощью формул (4.6), (4.7), (4.8) значение потерь напора в уравнение (4.5) и решая его, определяют искомую отметку поверхности воды в колодце с точностью до 0,01 м.



В варианте Б водозаборная линия – это дюкер, рис.4.2.

 
 


А p0 Б

P7

1 2 5

6

3 4

 

Z0 Z1 Z3 Z6 Z7

 
 


плоскость сравнения

Рис. 4.2. Дюкер

Для определения отметки свободной поверхности воды в колодце «Б» Z7 составляют уравнение Д. Бернулли для двух сечений потока, совпадающих с уровнями воды в источнике водоснабжения – водоприемном ковше «А» и в колодце «Б»

 

. (4.9)

Так как p0=p7=pа; в связи с малостью скоростей течения в ковше и колодце, то

, (4.10)

где z0 – отметка поверхности воды в ковше «А» (см. исходные данные, прил.6);

- суммарные потери напора в дюкере.

Суммарные потери напора в дюкере находят с помощью выражения (4.6). Потери напора по длине дюкера – с помощью (4.7).

Суммарные местные потери напора для дюкера

, (4.11)

где , , - коэффициенты местных сопротивлений на входе, повороте и выходе из дюкера (см. исходные данные, прил.6);

V – скорость течения воды в дюкере, определяют по формуле (4.2), п.4.1.

Подставляя найденные таким образом значения потерь напора в (4.10) определяют искомую отметку воды в колодце z7.

Вариант В. Водозаборная линия – сифон, рис. 4.3.

 

Б

А p0

p3

 
 


Z

1 2 Z Z

       
 
   
 


Z плоскость сравнения

 
 

 

 


Рис. 4.3. Сифон для варианта В

 

Необходимо определить отметку свободной поверхности воды в колодце «Б» - Z3.

Составляют уравнение Д. Бернулли для двух сечений потока, совпадающих со свободной поверхностью воды в реке «А» и в колодце «Б».

. (4.12)

Так как p0=p3=pа ; в связи с малостью скоростей течения в реке и колодце, то

, (4.13)

где z0 – отметка поверхности воды в реке «А», дана в задании, прил.6;

- суммарные потери напора в сифоне, определяют по (4.6).

Потери напора по длине сифона находят с помощью (4.7).

Суммарные местные потери напора в сифоне

, (4.14)

где , , - коэффициенты местных сопротивлений сетки, колена и на выходе из сифона, указаны в задании;

V – скорость течения воды в сифоне по формуле (4.2), п.4.1.

В варианте Г водозаборная линия состоит из двух одинаковых сифонов. Для определения отметки свободной поверхности воды Z3 в сборном колодце «В» достаточно рассмотреть работу одного из этих сифонов, рис. 4.4.

 

А В

р1 р3

1 2

Z3

Z1 Z2

 

       
   
 
 

 


плоскость сравнения

 

 

Рис. 4.4. Сифон для варианта Г

 

Составляют уравнение Д. Бернулли для двух сечений потока, совпадающих со свободной поверхностью воды в шахтном колодце «А» и сборном колодце «В»

. (4.15)

В связи с тем, что p1=p3=pа ; , так как скорости течения в обоих колодцах очень малы, то

, (4.16)

где z1 – отметка поверхности воды в колодце «А», см. исходные данные, прил.6;

- суммарные потери напора в сифоне, определяют по (4.6).

Потери напора по длине сифона находят с помощью (4.7).

Суммарные местные потери напора в сифоне

, (4.17)

где , , - коэффициенты местных сопротивлений сетки, поворота и на выходе из трубы, указаны в задании;

V – скорость течения воды в сифоне по формуле (4.2), п.4.1.

 


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 14; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Определение диаметра водозаборной линии (самотечной линии, дюкера, сифона) | Определение отметки наиболее возвышенной точки
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.027 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты