Построение характеристики системы трубопроводов

ЗАДАЧА №3

 

Вода подаётся по системе трубопроводов, состоящей из стального всасывающего трубопровода диаметром dвс=250 мм, длиной lвс=40 м и напорной линии из чугунных труб dн=200 мм и lн=1300 м. Вода подаётся с отметки ZГНВ=30 м на отметку ZВБ=60 м.

Требуется построить характеристику системы трубопроводов для расходов 0…50 л/с.

Решение. Характеристика системы трубопроводов представляется уравнением:

 

Нтрг+1,1Авс·Квс·lвс·Q2+1,05Ан·Кн·lн·Q2=Нг+(1,1Авс·Квс·lвс+1,05Ан·Кн·lн)Q2,

 

где Нг=ZВБ-ZГНВ=60-30=30 м – геометрическая высота подъёма воды;

Авсн – удельное сопротивление всасывающей и напорной линии, принимается по табл. 1; Авс=1,653; Ан=7,399;

1,1; 1,05 – коэффициенты, учитывающие местные потери напора во всасывающей и напорной линиях;

Квс, Кн – поправочные коэффициенты к значениям Авс и Ан, учитывающие, что u¹1, принимаются по табл. 2.

После подстановки в уравнение вместо буквенных обозначений их числовых значений оно примет вид:

Нтр=30+(1,1·1,653·Квс·40+1,05·7,399·Кн·1300)Q2=

=30+(72,73·Квс·40+10099,57·Кн)Q2.

Подстановкой в уравнение разных значений Q (Q=0, Q=0,01 м3/с, Q=0,02 м3/с и т.д.) находят соответствующие им значения Нтр. Результаты вычислений сведены в таблицу 7.

Таблица 7

Данные для построения характеристики трубопровода.

Q, м3 uвс, м/с Квс uн, м/с Кн Нтр, м
30,00
0,01 0,2 1,244 0,31 1,307 31,33
0,02 0,38 1,123 0,62 1,107 34,50
0,03 0,56 1,078 0,93 1,015 39,30
0,04 0,75 1,029 1,24 0,959 45,62
0,05 0,94 1,007 1,55 0,922 53,46

 

По полученным данным Q и Нтр на графике в системе координат H=f(q) строится кривая характеристики системы трубопроводов q-Hтр (рис. 5). Для этого по оси абсцисс откладываются расходы q, а по оси ординат - соответствующие расходам потребные напоры Нтр.

 


Таблица 8

Исходные данные по вариантам

  Номер варианта
  Пример
q, л/с*
dвс, мм
lвс, м
dн, мм
lн, м
ZГНВ, м
ZВБ, м
* - задано максимальное значение расхода q. Минимальное для всех вариантов – 0.