Определение отметки наиболее возвышенной точки

(предельной отметки) сифона

Этот расчет выполняют только для вариантов задания В и Г, в которых водозаборная линия – сифон.

Задачу определения предельной отметки сифона решают также с использованием уравнения Д. Бернулли для двух сечений потока. При этом одно сечение должно совпадать со свободной поверхностью воды в источнике водоснабжения, а другое – соответствовать сечению сифона, для которого требуется определить отметку.

Для определения предельной отметки сифона в варианте задания В, рис. 4.3, составляют уравнение Д. Бернулли для двух указанных сечений потока.

. (4.18)

Величиной скоростного напора в реке «А» можно пренебречь, как малой величиной: . А скоростной напор в трубе сифона следует учесть. Давление в наиболее возвышенной части сифона меньше атмосферного, а на свободной поверхности воды в источнике водоснабжения (река «А») – равно атмосферному: p₀=p_а.

С учетом вышесказанного решают уравнение (4.18) относительно z₂

. (4.19)

Необходимо иметь в виду, что

, (4.20)

где p_вак – вакуумметрическое давление;

p_а – атмосферное давление;

p₂ – абсолютное давление в наиболее возвышенной точке сифона, меньше атмосферного;

- вакуумметрическая высота, допустимое значение которой указано в задании, прил.6.

Таким образом, выражение (4.19) для определения предельной отметки сифона приобретает окончательный вид

, (4.21)

где a₂ – коэффициент Кориолиса, a₂=1,0;

V₂ – скорость течения воды в сифоне по формуле (4.2), п.4.1.;

- суммарные потери напора в потоке между рассматриваемыми сечениями, определяют по (4.6);

z₀ – отметка уровня воды в реке «А», см. исходные данные, прил.6.

Потери напора по длине потока находят с учетом того, что в рассматриваемом случае длина трубы сифона должна быть взята в расчет не вся, а лишь та ее часть, которая расположена между принятыми сечениями, то есть за вычетом длины вертикальной части трубы сифона _верт.

. (4.22)

То же относится к местным потерям напора. Местные потери напора в изгибе (колене) сифона относят к начальному его участку. Тогда

, (4.23)

где , - коэффициенты местных сопротивлений сетки, колена сифона, см. исходные данные, прил.6;

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

Для определения предельной отметки сифона для варианта задания Г, рис. 4.4, составляют уравнение Д. Бернулли для двух вышеупомянутых сечений потока

. (4.24)

Решают это уравнение относительно z₂ с учетом того, что p₁=p_а , а в связи с незначительной скоростью течения в шахтном колодце «А»

. (4.25)

Так как давление в наиболее возвышенной части сифона меньше атмосферного p₂<p_а, то p_а-p₂=p_вак и согласно (4.20)

,

где - допустимое значение вакуума, указано в задании.

С учетом этого обозначения окончательно получают выражение для определения предельной отметки сифона z₂

, (4.26)

где a₂ – коэффициент Кориолиса, a₂=1,0;

V₂ – скорость течения воды в сифоне по формуле (4.2), п.4.1.;

- суммарные потери напора в потоке между рассматриваемыми сечениями, определяют по формуле (4.6);

z₁ – отметка уровня воды в шахтном колодце «А», см. исходные данные, прил.6.

Потери напора по длине потока находят по формуле (4.22), беря в расчет часть трубы сифона, расположенную между принятыми сечениями, то есть за вычетом вертикальной части трубы сифона в сборном колодце «В».

Суммарные местные потери напора на данном участке сифона будут равны

, (4.27)

где , - коэффициенты местных сопротивлений сетки и поворота трубы сифона, см. исходные данные, прил.6;

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