Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Устройство и гидравлический расчет фонтана




Читайте также:
  1. A) Устройство, обеспечивающее кодирование сообщения
  2. I. Расчетные схемы и опасные зоны
  3. V. Сравнительный анализ НДС расчетных схем и пример расчета.
  4. VII Задание к расчетно-графической работе
  5. А) расчеты по аккредитиву
  6. А) с помощью определения величин проверяемых признаков из измеренных значений за счет расчета или сравнения с заданными значениями;
  7. А1. УЧЕТ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ В ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСЧЕТАХ. НАРАЩЕНИЕ И ДИСКОНТИРОВАНИЕ
  8. Абсорбционный способ подготовки газа. Технологическая схема, назначение и устройство аппаратов. Параметры работы,
  9. Административно-территориальное устройство РФ
  10. Административно-территориальное устройство Третьего рейха

 

Фонтаны – это искусственные устройства, служащие для образования и украшения бьющих вверх или стекающих струй воды. Весьма обширное разнообразие струй воды и способов их украшения создают бесчисленное количество вариантов фонтанов. Они могут быть одноструйными, многоструйными, с одной или несколькими чашами, фонтаны-скульптуры, фонтаны-родники и др.

Максимальная высота струй воды не должна превышать радиуса чаши фонтана во избежания попадания воды на окружающую территорию. Расход воды в фонтанах садово-парковых объектов не должен превышать 60 л/с.

Водоснабжение фонтанов может осуществляться из городского водопровода или местного источника с помощью насоса, а иногда самотеком. Сброс воды организуют в открытый лоток, ливневую канализационную сеть, а также путем оборотного водоснабжения. Для освобождения чаши фонтана от воды на зимний период его дно выполняют с уклоном не менее 0,005 к месту выпуска. Для оформления фонтанов используют цветной асфальт и бетон, керамическую плитку, чеканку и другие декоративные строительные материалы.

Мы в нашем парке проектируем одноструйный фонтан. Фонтан будет располагаться на пересечении пешеходных путей. Для привлечения людей в темное время суток, предусмотрена цветная подсветка фонтана. Центральная струя фонтана будет бить на высоту 4,0 м.

Из уравнения Д. Бернулли известно, что выражение v2/2g – скоростной напор h0. Поэтому

v = , (3.1)

где v – скорость истечения фонтанной струи при выходе из насадка, м/с;

g – ускорение свободного падения (9,81 м/с2);

h0 – скоростной напор, м.

В результате сопротивления воздуха высота вертикального подъема фонтанной струи несколько меньше за скоростной напор (рис. 3.1).

Действительная высота фонтанной струи вычисляется по формуле:

hфонт = h0hw = h0(1 – ζстр), (3.2)

где ζстр – коэффициент сопротивления струи, определяемый по формуле Люгера:

ζстр = , (3.3)

где h0 – скоростной напор, м;

k – коэффициент, определяемый по формуле:

 

 

k = , (3.4)

 

 

где dн – диаметр выходного отверстия насадка, м.

 

 

1 – фонтанная труба; 2 – насадок; h0 – скоростной напор (v2/2g), м; hфонт – действительная высота фонтанной струи, м; hw – потерянный напор, вызванный сопротивлением воздуха, м; н – длина насадка



Рисунок 3.1 – К расчету высоты подъема фонтанной струи.

 

Обычно в напорных системах расход равен произведению живого сечения потока на среднюю скорость, т.е. Q = ω · v. Поэтому, используя формулу (3.1), расход (Q, м3/с) одним насадком определяется по формуле:

Q = ωнv = ωн , (3.5)

где ωн – живое сечение выходного отверстия насадка, м2;

g = 9,81 м/с2;

h0 – скоростной напор, м.

В фонтане будет установлен цилиндрический насадок с диаметром выходного отверстия dн = 2 см, а скоростной напор h0 = 3,0 м. При этом расход фонтана составит:

Q = = = 0,002 м3/с;

При проектировании необходимо определить диаметр трубопровода, питающего фонтан. Для безотказной работы фонтана должна использоваться чистая вода. В садово-парковых объектах при автономном водоснабжении в качестве емкости для хранения воды и создания напора в водопроводе используются водонапорные башни типа БР конструкции А. А. Рожновского. Они устанавливаются на повышенных элементах рельефа с целью создания наибольшего напора. В нашем парке – это возвышенность, расположенная севернее пруда с относительной отметкой 14 м. При высоте воды в башне, равной 25,0 м, относительная высота уровня воды в башне (Нуб) с учетом рельефа составит Нуб = 39 м (14 м + 25,0 м).



Для гидравлического расчета трубопровода, подающего воду от водонапорной башни к фонтану, необходимо знать его длину и общий напор Н. Поэтому при проектировании требуется выбрать месторасположение фонтана. Фонтаны устраиваются обычно на пересечении дорог. Кроме того, необходимо учесть, что вода из чаши фонтана, как предполагается, самотеком будет поступать к началу системы порогов и каскадов. Начало данной системы будет за северной оконечностью плотины.

Фонтан располагается на 12-й горизонтали, т.е. имеет относительную высоту Нф = 12,0 м. Следовательно, общий напор Н в трубопроводе будет равен:

Н = НубНф = 39,0 м – 12,0 м = 27 м.

Длина трубопровода , измеренная по плану парка между водонапорной башней и фонтаном, составила 175 м.

В длинных напорных трубопроводах при истечении в атмосферу общий напор Н расходуется на преодоление сопротивлений по длине hдл, на потери напора для преодоления местных сопротивлений hм и на создание скоростного напора h0, т.е.

Н = hдл + hм + h0. (3.6)

Принятый нами скоростной напор h0 = 3,0 м. Используя формулу (3.6), определяем сумму потерь напора по длине и потерь напора за счет местных сопротивлений:

hдл + hм = Нh0 = 27,0 м – 3,0 м = 24,0 м.

В длинных трубопроводах потери напора на преодоление местных сопротивлений hм составляют 5–10% от суммы потерь напора (hдл + hм). Примем эту величину, равной 10%, что составит: hм =2,4 м.

Потери напора на преодоление сопротивлений по длине составят:



24,0 м – 2,4 м = 21,6 м.

В трубопроводах потери напора по длине (hдл, м) определяются по формуле

hдл = АℓQ2, (3.7)

где – длина трубопровода, м;

Q – расход, вычисленный по формуле (3.5), м3/с;

А – удельное сопротивление труб, приходящееся на 1 пог. м при расходе 1 м3/с, с26.

Преобразуя формулу (3.7), определяем удельное сопротивление

А = = = 3857,14 с26.

Диаметр трубопровода (d, м) определяется по формуле:

d = , (3.8)

где λ – коэффициент сопротивления по длине (λ = 0,025);

g – ускорение свободного падения (9,81 м/с2);

А – удельное сопротивление, с26.

Определяем диаметр трубопровода по формуле (3.8)

d = = = 0,054 м = 54 мм.

Учитывая стандартные размеры труб, принимаем диаметр трубопровода 75 мм (ближайший, больший).

 

 


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 313; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.016 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