![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода от источника водоснабжения до сборного колодца
В зависимости от варианта задания источником водоснабжения является либо река «А» (варианты А и В ), либо водоприемный ковш «А» (вариант Б), либо шахтные колодцы «А» и «Б» (вариант Г), из которых вода по водозаборной линии поступает в сборный колодец «Б» (варианты А,Б,В) или сборный колодец «В» (вариант Г). Таким образом, в этом пункте задания необходимо построить напорную и пьезометрическую линии на продольном профиле самотечной линии, сифона или дюкера. Напорная линия [1] иллюстрирует изменение по длине потока жидкости полного гидродинамического напора (полной удельной энергии жидкости)
который вниз по течению неуклонно уменьшается, так как свою энергию жидкость постоянно затрачивает на преодоление гидравлических сопротивлений. Пьезометрическая линия иллюстрирует изменение по длине потока гидростатического (пьезометрического) напора, т.е. удельной потенциальной энергии жидкости
Разница между значениями этих напоров составляет скоростной напор
соответствующий значению удельной кинетической энергии жидкости. Построение начинают с выбора вертикального и горизонтального масштабов. Удобнее горизонтальный масштаб выбирать таким, чтобы длина трубопровода по горизонтали занимала 10-15 см. Поскольку напорная и пьезометрическая линии начинаются от уровня воды в источнике водоснабжения над входной частью водозаборной трубы и кончаются на уровне воды в сборном колодце над ее концом, то вертикальный масштаб лучше назначить таким, чтобы на чертеже расстояние между указанными уровнями воды составляло 5-10 см. При этом отметки на оси ординат следует начинать не от нуля, а от числа несколько меньшего отметки уровня воды в сборном колодце. Для построения напорной линии необходимо определить величины гидродинамических напоров в различных сечениях по длине трубы. За такие сечения принимают места расположения местных сопротивлений – вход в трубу, повороты, выход из трубы в сборный колодец. Для каждого из таких сечений определяют напоры (отметки) перед местным сопротивлением и после него. Гидродинамический напор перед входом в водозаборную трубу принимают равным отметке свободной поверхности воды в источнике водоснабжения, т.к. скоростным напором в этом источнике можно пренебречь, как малой величиной. С учетом этого гидродинамический напор Нх в каждом из таких сечений может быть определен по формуле
где
𝗓0 и 𝗓1 – отметки поверхности воды в источнике водоснабжения, см. бланк задания, прил.6;
Величины Отложив полученные величины гидродинамических напоров в соответствующих сечениях в выбранном масштабе и соединив полученные точки ломанной линией, строят напорную линию. Для построения пьезометрической линии необходимо на чертеже в каждом сечении отложить вниз от напорной линии величины скоростных напоров и соединить полученные точки. То есть пьезометрический напор в каждом сечении Hпх может быть найден, как разность напоров: гидродинамического HХ и скоростного
Построение напорной и пьезометрической линий на продольном профиле самотечной линии для варианта А
Вначале наносят на чертеж в выбранном масштабе продольный профиль самотечного трубопровода. Затем определяют ординаты напорной линии: При
где
где V – расчетная скорость движения воды в самотечной линии, определена в п. 4.1;
При
где
При
где
где Далее находят ординаты пьезометрической линии по формуле (5.5) и (5.3), принимая значение коэффициента Кориолиса α =1,0. На чертеже, рис.5.1, напорную линию лучше изобразить сплошной, а пьезометрическую – штриховой линией, чтобы графики не сливались друг с другом. H, Hп (Z)
Рис. 5.1. Напорная и пьезометрическая линии на продольном профиле самотечной трубы Построение напорной и пьезометрической линий на продольном профиле дюкера для варианта задания Б
Вначале наносят на чертеж продольный профиль дюкера. Затем определяют ординаты напорной линии вначале, в конце и точках перелома профиля (в местах расположения местных сопротивлений). При
где V – расчетная скорость движения воды в дюкере, определена в п. 4.1.
При где
При где
При где
При
где
При
где При
где
При где Здесь Далее находят ординаты пьезометрической линии по формулам (5.3) и (5.5). В результате проведенных расчетов строят график, рис. 5.2.
hмп напорная линия
hмп
пьезометрическая hмп
hмвых
дюкер
I II III IV V VI
Рис. 5.2. Напорная и пьезометрическая линии на продольном профиле дюкера
Построение напорной и пьезометрической линии на продольном профиле сифона для варианта В
Начинают построение графика с нанесения на чертеж продольного профиля сифона. Затем определяют ординаты напорной линии вначале, в конце и точках перелома профиля.
При
где V – расчетная скорость движения воды в сифоне, определена в п. 4.1;
При где
При где
При где При
где
Далее по формулам (5.3) и (5.5) находят ординаты пьезометрической линии. По результатам расчетов строят график, рис. 5.3.
H3 hмкол
hмвых
Z1
I номера сечений II
Рис. 5.3. Напорная и пьезометрическая линии на продольном профиле сифона для варианта В Построение напорной и пьезометрической линии на продольном профиле сифона для варианта задания Г
Построение ведется для одного из двух сифонов, т.к. они абсолютно идентичны друг другу, рис. 5.4. Продольный профиль сифона наносят на чертеж в выбранном масштабе и определяют ординаты напорной линии вначале, в конце и точках перелома профиля. При При где
При где
При где
При где
При
где При где Затем находят ординаты пьезометрической линии.
Z1+1
hмп
hмвых
I номера сечений II
Рис. 5.4. Напорная и пьезометрическая линии на продольном профиле сифона для варианта Г Построение пьезометрической линии на продольном профиле водовода для вариантов задания Б, В и Г
Во всех вариантах задания водовод начинается от насоса и заканчивается у водонапорной башни. При построении пьезометрической линии для водовода необходимо определить пьезометрические напоры во всех сечениях водовода: в начале, в конце водовода, а также в сечениях, соответствующих изменению условий протекания жидкости в водоводе (изменение расхода, диаметра трубы, разветвление трубопровода). Эти напоры могут быть определены по формуле
где
Пьезометрический напор в начальном сечении водовода определяют без учета потерь напора во всасывающем трубопроводе насоса по формуле
где
Пьезометрическая линия должна быть построена в соответствующих горизонтальном и вертикальном масштабах, которые выбираются таким образом, чтобы размер чертежа как по вертикали, так и по горизонтали составлял 15-20 см. Предварительно на чертеж наносят линию земли и продольный профиль трубопровода в выбранном масштабе.
Построение пьезометрической линии на продольном профиле водовода 9-14 для варианта Б
Определяют ординаты пьезометрической линии.
В начальном 9 сечении водовода
в 10 сечении
где
В 11 сечении водовода в 12 сечении
где
В 13 сечении водовода
в 14 сечении
Hп(Z)
9 10 11 12 13 14 номера сечений Рис. 5.5. Пьезометрическая линия на профиле водовода для варианта Б
Отложив полученные величины напоров в соответствующих сечениях в выбранном масштабе и соединив полученные точки ломанной линией, получают пьезометрическую линию на продольном профиле водовода, рис. 5.5
Построение пьезометрической линии на продольном профиле водовода 5-6-10 для варианта В
Определяют ординаты пьезометрической линии, рис. 5.6. В начальном 5 сечении водовода
в 6 сечении
где
В 10 сечении водовода
где
Рис. 5.6 Пьезометрическая линия на профиле водовода для варианта В
Построение пьезометрической линии на продольном профиле водовода 7-10 для варианта Г
Hп3
Рис. 5.7 Пьезометрическая линия на профиле водовода для варианта Г Определяют ординаты пьезометрической линии, рис. 5.7.
В начальном 7 сечении водовода
в 8 сечении
где В 9 сечении водовода
где В 10 сечении водовода
где
|